光強(qiáng)自適應(yīng)的足球機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、如今在目標(biāo)檢測(cè)和圖像識(shí)別領(lǐng)域，以顏色為特征的識(shí)別技術(shù)應(yīng)用廣泛。但是在實(shí)時(shí)跟蹤識(shí)別系統(tǒng)中，光照分布的不均勻和不穩(wěn)定所導(dǎo)致的色彩漂移現(xiàn)象，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的識(shí)別率和定位精度產(chǎn)生干擾。為了在圖象的像素值這個(gè)最根本的層次上消除光照對(duì)檢測(cè)目標(biāo)過(guò)程造成的識(shí)別率降低問(wèn)題，本論文結(jié)合機(jī)器人足球競(jìng)賽的視覺(jué)系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)光照強(qiáng)度分布不均勻和照明隨時(shí)間變化的條件下的目標(biāo)識(shí)別跟蹤技術(shù)進(jìn)行了研究，并提供了可借鑒的方法經(jīng)驗(yàn)。論文包括三部分內(nèi)容： 首先，對(duì)具備光強(qiáng)

2、自適應(yīng)性能的足球機(jī)器人視覺(jué)子系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，給出了本文所采用的解決方案。 其次，對(duì)光強(qiáng)自適應(yīng)性的視覺(jué)子系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的分析和研究。其中包括：(1)色彩空間技術(shù)的分析研究。通過(guò)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)常用的幾種色彩空間的特點(diǎn)進(jìn)行了比較分析，最后采用YUV空間設(shè)計(jì)本文的系統(tǒng)，將布爾向量對(duì)多維顏色空間進(jìn)行分解的算法運(yùn)用到視覺(jué)系統(tǒng)的閾值分割模中，提高系統(tǒng)的辨別效率。(2)針對(duì)比賽場(chǎng)地光強(qiáng)分布在空間上不均勻的問(wèn)題，結(jié)合顏色直方圖的相似度概念，引

3、入照明變化率向量的概念，并研究實(shí)現(xiàn)了其計(jì)算方法，研究了場(chǎng)地明暗區(qū)色彩補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。(3)針對(duì)場(chǎng)地照明強(qiáng)度隨時(shí)間變化的現(xiàn)象，借鑒背景差分的原理，結(jié)合照明變化率向量，對(duì)場(chǎng)地照明進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新，設(shè)計(jì)了具有光強(qiáng)自適應(yīng)性的解決方案，解決了采樣訓(xùn)練和比賽過(guò)程中色彩樣本不一致的問(wèn)題。 第三，具有自適應(yīng)性能的視覺(jué)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)。論述了系統(tǒng)的框架、工作流程，集成了自適應(yīng)場(chǎng)地光強(qiáng)變化的視覺(jué)子系統(tǒng)。試驗(yàn)表明，本文所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的足球機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)具