基于全維視覺的目標識別與定位.pdf

1、機器人足球比賽已經成為當前人工智能和機器人領域的研究熱點之一,其中，全自主足球機器人有著巨大的應用潛力，其應用領域包括自動駕駛、導游、未知區(qū)域的探索、核電站的維護、無人工廠中的搬運系統(tǒng)等等。本文的研究內容是應用于全自主足球機器人的全維視覺系統(tǒng)，全維視覺系統(tǒng)涉及圖像處理、圖像分析和圖像理解等多個門類的知識。本文介紹了全維視覺系統(tǒng)的硬件工作原理，還分四個部分介紹了全維視覺系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)組成，包括視頻采集、圖像預處理、基于顏色信息的目標識別和

2、基于全維視覺的目標定位。然后具體介紹了應用于全自主足球機器人上的全維視覺軟件系統(tǒng)的設計和開發(fā)。
　　全維視覺系統(tǒng)的硬件結構由四部分組成：具有旋轉對稱性質的反射鏡、攝像機、鏡子支撐物（玻璃管）和鏡子支架。該視覺系統(tǒng)最大的特點是以具有具有360o的水平視場角和一定角度的垂直視場角的全向反射鏡，使之具有目標跟蹤速度快、視野范圍大等特點，可以適應各種比賽情況。
　　基于全維視覺的目標識別與定位系統(tǒng)是全自主足球機器人的核心，它對機器人

3、的總體性能起著決定性的作用。而全維視覺系統(tǒng)中最重要的是基于顏色信息的目標識別和基于全維視覺的目標定位。在目標識別階段，我們采用顏色查找表算法進行彩色圖像分割，簡化了對每個像素的聚類操作，從而提高了全維視覺系統(tǒng)的實時性。我們還進行了基于先驗信息的目標識別，以達到去除噪聲信息，準確識別真正目標的目的。在目標定位階段，我們從角度定位和距離定位兩方面展開了研究。最后，我們以組合鏡面為例，實現(xiàn)了在機器人足球賽環(huán)境下的目標定位，獲得了較好的效果。該