機(jī)器人足球視覺識別研究.pdf

1、機(jī)器人足球比賽是一項(xiàng)非常復(fù)雜的高技術(shù)對抗活動,其中視覺系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)獲取信息的唯一通道,是系統(tǒng)決策及控制的基礎(chǔ).本文基于ROBOCUP小型組系列的機(jī)器人足球系統(tǒng),對于視覺系統(tǒng)作了較深入的研究,提出了可以快速、準(zhǔn)確地識別小球和機(jī)器人小車的算法.我們通過對目前圖像處理方法中圖像分割和識別的研究,同時(shí)針對機(jī)器人足球系統(tǒng)的實(shí)際,根據(jù)機(jī)器人足球系統(tǒng)中視覺部分的特點(diǎn),在研究前人技術(shù)基礎(chǔ)上,提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法,本篇論文主要完成了以下一些工作.首先

2、,通過大量閱讀中外文參考文獻(xiàn),對已有的圖像分割、特征提取、目標(biāo)識別和機(jī)器人足球系統(tǒng)中的視覺識別方法進(jìn)行了較為全面和系統(tǒng)的了解.其次,在足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)中,顏色信息是最主要的識別分割依據(jù).根據(jù)機(jī)器人足球系統(tǒng)中視覺系統(tǒng)的實(shí)際情況,分析對比了不同顏色空間的特點(diǎn),決定采用更接近人眼對顏色的感知的YUV顏色空間作為視覺系統(tǒng)的工作空間,利用YUV空間UV分量與光照無關(guān)的特點(diǎn),減弱光照變化對視覺系統(tǒng)中識別過程帶來的影響.并在此基礎(chǔ)上,針對機(jī)器人足球

3、系統(tǒng)中對視覺系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性要求較高的特點(diǎn),利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像顏色分割,一次計(jì)算就可以判斷其顏色類別,而且能夠提高分類的準(zhǔn)確性.我們研究工作的重點(diǎn)是,通過對已有的機(jī)器人足球系統(tǒng)中視覺系統(tǒng)的識別算法以及圖像處理中目標(biāo)分割和識別的研究,分析了一些不足以及可以改進(jìn)的方法,提出了比賽開始時(shí),使用基于網(wǎng)格種子點(diǎn)的二分法目標(biāo)搜索法,而在比賽運(yùn)行過程中,使用基于預(yù)先判斷的扇形網(wǎng)格種子點(diǎn)的二分法的目標(biāo)搜索方法,并且在小車區(qū)域確定后,提出根據(jù)