中型組足球機器人比賽系統(tǒng)中的標示線與球識別研究.pdf

1、RoboCup作為目前在國際上最具影響力的兩大世界性的機器人足球賽之一，主要涉及人工智能、機器人學、視覺與傳感器、通訊、精密機械等領域的前沿研究和技術集成，是一種高水平、高技術的比賽。隨著科技水平的不斷發(fā)展，世界各國對機器人的研究也越來越重視。對于中型組足球機器人來說，其研究包含了諸多方面，比如硬件設計、視覺設計、運動控制、路徑規(guī)劃、攻防策略以及配合等。其中，視覺系統(tǒng)作為機器人的眼睛，是機器人能否順利完成任務的基礎。對足球機器人視覺識別

2、的研究，能夠拓展機器視覺的應用領域，豐富和發(fā)展機器視覺與圖像處理的理論知識。
　　中型組足球機器人主要通過全向視覺系統(tǒng)來完成對圖像的采集以及目標的識別，在收集和分析國內(nèi)外相關文獻的基礎上，本文主要針對球場中球和標示線的魯棒性識別做了研究。本文主要做了以下研究:
　　(1)標示線的識別
　　圖像預處理部分，對圖像平滑的常用方法中值濾波、均值濾波以及高斯濾波進行分析、選擇，然后在圖像邊緣檢測中，選擇與高斯濾波配合使用的La

3、placian算子，接著對傳統(tǒng)Hough變換進行改進，先對圖像中相鄰的像素點進行檢測，將相近的像素點進行聚類，形成一些相連的像素點的集合，然后用隨機Hough變換進行檢測，從而精確識別出圖像中相應的線段。
　　(2)球的識別
　　由于比賽環(huán)境高度顏色編碼化，本文主要從顏色入手對球進行識別。首先通過對常用顏色模型進行比較，選取出比較符合人類視覺特性的HSV顏色模型，然后對傳統(tǒng)BP算法的缺陷進行分析，提出一種改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡算