小型組足球機器人視覺系統(tǒng)研究與改進(jìn).pdf

1、機器人足球世界杯比賽系統(tǒng)綜合了多領(lǐng)域的前沿性技術(shù)，構(gòu)成一個復(fù)雜的系統(tǒng)，包括多智能體協(xié)作等、機器人學(xué)、計算機視覺、模式識別、自動控制和通信技術(shù)等。視覺系統(tǒng)是小型組足球機器人整體系統(tǒng)正常工作的重要保障，它是整個系統(tǒng)的主要信息來源，通過檢測跟蹤場上機器人和球的位置、角度以及機器人的編號等，為決策系統(tǒng)提供必要的信息。
　　 為方便人工智能程序做出正確的決策，視覺系統(tǒng)必須做到對機器人的精確定位；為減弱系統(tǒng)延時，視覺系統(tǒng)還要做到實時性處理。

2、另外考慮比賽時各種因素，視覺系統(tǒng)必須易于調(diào)節(jié)，操作方便。
　　 本文主要對已有的視覺系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，主要包括一下內(nèi)容。
　　 采用采用新的數(shù)字?jǐn)z像機，并使用IEEE1394配合數(shù)字采集卡進(jìn)行圖像采集，提高了成像質(zhì)量，并明顯提高了采集速度；基于對多種攝像機標(biāo)定的研究，提出一種簡單精確的基于單位四元數(shù)和共線特征點的攝像機標(biāo)定方法，其最主要的優(yōu)點是不需要額外的標(biāo)靶，且操作簡單，準(zhǔn)備時間短；顏色分割方法基于成熟的游程編碼，并使用三

3、維索引表對閾值分割算法進(jìn)行改進(jìn)，以提高顏色閾值設(shè)置的靈活度及準(zhǔn)確性；基于顏色信息的機器人識別采用經(jīng)典的色標(biāo)設(shè)計方案，提出一種快速的機器人檢測算法，可快速計算機器人位置與角度信息，并對檢測到的機器人的可信度提出評價依據(jù)，以利于人工智能系統(tǒng)采用正確的策略；針對整個系統(tǒng)存在的延時問題，使用擴展卡爾曼濾波對機器人進(jìn)行跟蹤，并能根據(jù)整個系統(tǒng)的延時時間預(yù)測未來一段時間內(nèi)機器人的信息；最后通過對足球的運動分析，提出一種檢測挑球動作的算法，通過區(qū)分正常