多目標(biāo)足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、機(jī)器人足球賽的開展使得人工智能技術(shù)、計算機(jī)視覺等領(lǐng)域的研究成果與實踐結(jié)合起來。機(jī)器人視覺要在一秒內(nèi)給出十幾次甚至幾十次球場實體識別的結(jié)果，這種實時性要求屬于圖像處理的前沿課題。足球機(jī)器人平臺為人工智能研究領(lǐng)域，特別是對多智能體系統(tǒng)的研究提供了很好的試驗載體。而視覺系統(tǒng)是其最為基本的，也是最為關(guān)鍵的一個子系統(tǒng)，其研究意義是顯然的。 對于計算機(jī)視覺系統(tǒng)，實踐證明彩色是一個強(qiáng)有力的視覺特性和圖像特征?；诓噬膱D像的視覺系統(tǒng)，是切實可

2、行的，而且能克服很多使用幾何特性和灰度強(qiáng)度方法所不能解決的問題。對旋轉(zhuǎn)、比例和分辨率等變化的承受能力，使它成為圖像分割中一個非常有吸引力的信息源。盡管有很多的優(yōu)點，但它也存在一些問題。如彩色感知非常依賴于光照，這一現(xiàn)象是基于彩色圖像分割所面臨的一個主要挑戰(zhàn)。 在視覺系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)過程中，本文給出了集控式足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)和技術(shù)路線，以及離線和在線算法的總體結(jié)構(gòu)。探討和分析圖像分割原理和方法以及顏色光學(xué)原理，給出了彩色圖

3、像分割和處理的原理和分類，并確定在足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)中利用分色技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行彩色圖像分割。提出了一種應(yīng)用顏色樣本空間的蜂巢式擴(kuò)展進(jìn)行顏色聚類的方法，并探討了這種方法的應(yīng)用，進(jìn)一步提出基于HSI變換的顏色樣本的蜂巢式擴(kuò)展方法。針對足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)，對若干關(guān)鍵問題進(jìn)行了探討：為提高系統(tǒng)實時性提出的動態(tài)窗口技術(shù)；提出色標(biāo)設(shè)計的原則并給出幾種基本色標(biāo)設(shè)計方案的比較；基于成像模型的幾何畸變校正方法等。實驗結(jié)果表明這些方法都是可行且有效