基于單片機(jī)的足球機(jī)器人近距離視覺裝置的研制.pdf

1、視覺系統(tǒng)是機(jī)器人足球比賽成敗的最關(guān)鍵因素之一。目前全自主中型組機(jī)器人的視覺傳感主要是由全景視覺子系統(tǒng)完成。全景視覺子系統(tǒng)采用的二段式等比例反射鏡存在設(shè)計缺陷，有可能無法得到近距離圖像（以機(jī)器人為中心半徑60cm之內(nèi)），造成了機(jī)器人近區(qū)域的視覺盲區(qū)。為了克服這樣的缺點，本論文以AVR單片機(jī)為核心CPU器件，采用Omni Vision公司生產(chǎn)的OV6620 CMOS圖像傳感器，研制一種基于單片機(jī)的足球機(jī)器人近距離視覺傳感裝置。實驗證明該裝置

2、結(jié)構(gòu)簡單，體積小，能夠?qū)μ囟伾M(jìn)行識別，實時性好，運行比較穩(wěn)定，基本消除了機(jī)器人的近距離視覺盲區(qū)。本文的主要工作如下： （1）首先介紹了足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)、嵌入式視覺系統(tǒng)及單片機(jī)視覺傳感系統(tǒng)研究現(xiàn)狀；其次簡單介紹了全自主機(jī)器人足球比賽系統(tǒng)，指出了其視覺子系統(tǒng)因采用二段式等比例反射鏡面而存在近距盲區(qū)的缺陷，并且提出了采用單片機(jī)視覺裝置的解決方案。 （2）分析基于單片機(jī)的視覺裝置所要求的功能，制定總體設(shè)計方案。并詳細(xì)闡述了

3、視覺裝置硬件各部分的設(shè)計過程，重點介紹處理器單元、CMOS圖像傳感器單元及它們的接口單元。 （3）簡單介紹了視覺裝置的軟件開發(fā)環(huán)境，根據(jù)視覺裝置的功能要求闡述了視覺裝置各部分的軟件設(shè)計，分別給出了各部分的流程圖。重點介紹了本文所采用的基于行處理模式的圖像處理算法，實驗和實踐證明該算法具有快速性并且是有效可行的。 （4）詳細(xì)介紹了裝置在線調(diào)試模式和實時追蹤模式兩種模式下的實驗過程。實驗結(jié)果表明如果能夠為色度信號U，V選擇合