集控式足球機器人視覺系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、人類所獲得的約80％外界信息都來自于視覺。對于智能機器來說，賦予機器以人類視覺功能是極其有意義的。彩色圖像是外部客觀世界的最為逼近的描述，因此對彩色圖像的處理比起對灰度圖像來有信息量更大的優(yōu)勢。同時，建立一個能夠像人類一樣快速的感知外界變化的系統(tǒng)更是以上領(lǐng)域的研究重點。足球機器人視覺系統(tǒng)正是一個基于彩色圖像處理的有很高實時性要求的系統(tǒng)，因此，它可以作為該領(lǐng)域一個比較理想的研究對象。 本文針對機器人足球比賽的情況和特點，結(jié)合高?！?/p>

2、機器人足球比賽”項目的開展，對足球機器人系統(tǒng)涉及的各個技術(shù)領(lǐng)域做了系統(tǒng)的分析；在此基礎(chǔ)上，以開發(fā)視覺子系統(tǒng)為目的，重點研究了彩色圖像處理的原理和方法，尤其是對彩色圖像的分割、識別以及提高系統(tǒng)實時性的理論和技術(shù)進行了詳細的論述。構(gòu)造了基于PC的實時真彩色足球機器人視覺系統(tǒng)的計算理論框架，并在整體框架的基礎(chǔ)上，分析了算法的結(jié)構(gòu)組成，完成了系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計。 足球機器人視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵是如何實時的完成彩色圖像預(yù)處理、圖像分割和目標定位

3、。文中提出的將基于直方圖的自動域值法用于彩色圖像分割的方法，極大的擴展了灰度圖像處理算法的應(yīng)用領(lǐng)域；探討了提高彩色圖像分割效率的問題，對各種彩色圖像處理算法進行了論述和實驗比較；根據(jù)足球機器人比賽環(huán)境穩(wěn)定的特點，提出了將查找表法用于彩色圖像分割，實現(xiàn)了彩色信息分析和實時圖像處理的分離，使得系統(tǒng)的處理速度達到了足球機器人比賽的要求；并采用了顏色聚類的方法對顏色信息進行有效的提??；針對系統(tǒng)實時性要求，對彩色圖像的掃描策略進行了研究，在精確定

4、位的基礎(chǔ)上，大大加快了系統(tǒng)的運算速度。 全文共分7章，第1章介紹了機器人足球的發(fā)展史和國內(nèi)外的發(fā)展狀況，以及本文研究的內(nèi)容和意義。第2章介紹微型足球機器人系統(tǒng)的總體設(shè)計思想和各個子系統(tǒng)的設(shè)計原則和方案。第3章和第4章討論了彩色圖像處理的重要理論基礎(chǔ)，并對各種圖像處理算法進行了比較和選擇。第5章討論了足球機器人視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，主要是用于解決實時性要求的圖像掃描策略等的分析。第6章給出了視覺系統(tǒng)的軟、硬件實現(xiàn)方案。第7章總結(jié)本論