足球機器人目標(biāo)識別與自定位研究.pdf

1、機器人足球是一個新興的交叉學(xué)科，涉及機器人學(xué)、智能控制和圖像處理、計算機視覺等多個領(lǐng)域，是目前的研究熱點與難點。感知系統(tǒng)作為足球機器人的一個重要組成部分，其發(fā)展程度對機器人技術(shù)的研究有著重要影響。中型組機器人足球比賽(Middle-Size League)是機器人足球世界杯(RoboCup)中的一個重要項目，具有全自主性與極高的實用價值。本文采用中型足球機器人作為研究平臺，針對目標(biāo)識別與自定位中的的全向視覺成像、目標(biāo)快速識別及其定位、機

2、器人自定位等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。
　　 首先，在對機器人子系統(tǒng)進行劃分的基礎(chǔ)上，根據(jù)感知系統(tǒng)完成的主要感知功能，構(gòu)建了機器人感知系統(tǒng)的總體體系結(jié)構(gòu)，對感知系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和主要功能的實現(xiàn)進行論述，并指出感知系統(tǒng)需要深入研究的內(nèi)容。
　　 其次，針對全向視覺的主要成像影響因素與球形目標(biāo)的成像畸變，提出了一種新的全向反射鏡面設(shè)計方法。全向視覺采用具有針孔投影成像的折反射式，凸型鏡面作為基本面型，提出徑向長度投影模型，根據(jù)球形目

3、標(biāo)的期望成像構(gòu)造徑向長度投影函數(shù)，利用徑向長度投影函數(shù)，并結(jié)合幾何光學(xué)，實現(xiàn)對鏡面形狀及參數(shù)的求解。
　　 再次，針對實時性與精確性要求，提出一種新的快速目標(biāo)識別及其定位方法。主要由目標(biāo)區(qū)域分割、區(qū)域標(biāo)記、目標(biāo)區(qū)域修復(fù)三部分組成。根據(jù)目標(biāo)的顏色特征利用HSI顏色空間對目標(biāo)區(qū)域進行分割；提出了基于輪廓的快速區(qū)域標(biāo)記算法，兼顧實時性與特征獲取，獲取包括輪廓在內(nèi)的目標(biāo)特征；結(jié)合目標(biāo)區(qū)域輪廓特征，提出了一種基于凸體的目標(biāo)修復(fù)方法，提高目