光強自適應(yīng)的足球機器人視覺系統(tǒng)的設(shè)計研究.pdf

1、如今在目標(biāo)檢測和圖像識別領(lǐng)域，以顏色為特征的識別技術(shù)應(yīng)用廣泛。但是在實時跟蹤識別系統(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，會對系統(tǒng)的識別率和定位精度產(chǎn)生干擾。為了在圖象的像素值這個最根本的層次上消除光照對檢測目標(biāo)過程造成的識別率降低問題，本論文結(jié)合機器人足球競賽的視覺系統(tǒng)試驗平臺，對光照強度分布不均勻和照明隨時間變化的條件下的目標(biāo)識別跟蹤技術(shù)進行了研究，并提供了可借鑒的方法經(jīng)驗。論文包括三部分內(nèi)容： 首先，對具備光強

2、自適應(yīng)性能的足球機器人視覺子系統(tǒng)進行需求分析，給出了本文所采用的解決方案。 其次，對光強自適應(yīng)性的視覺子系統(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。通過大量試驗數(shù)據(jù)對常用的幾種色彩空間的特點進行了比較分析，最后采用YUV空間設(shè)計本文的系統(tǒng)，將布爾向量對多維顏色空間進行分解的算法運用到視覺系統(tǒng)的閾值分割模中，提高系統(tǒng)的辨別效率。(2)針對比賽場地光強分布在空間上不均勻的問題，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，并研究實現(xiàn)了其計算方法，研究了場地明暗區(qū)色彩補償?shù)膯栴}。(3)針對場地照明強度隨時間變化的現(xiàn)象，借鑒背景差分的原理，結(jié)合照明變化率向量，對場地照明進行實時的更新，設(shè)計了具有光強自適應(yīng)性的解決方案，解決了采樣訓(xùn)練和比賽過程中色彩樣本不一致的問題。 第三，具有自適應(yīng)性能的視覺子系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)和實驗。論述了系統(tǒng)的框架、工作流程，集成了自適應(yīng)場地光強變化的視覺子系統(tǒng)。試驗表明，本文所設(shè)計實現(xiàn)的足球機器人視覺系統(tǒng)具