機器人足球視覺識別研究.pdf

1、機器人足球比賽是一項非常復雜的高技術對抗活動,其中視覺系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)獲取信息的唯一通道,是系統(tǒng)決策及控制的基礎.本文基于ROBOCUP小型組系列的機器人足球系統(tǒng),對于視覺系統(tǒng)作了較深入的研究,提出了可以快速、準確地識別小球和機器人小車的算法.我們通過對目前圖像處理方法中圖像分割和識別的研究,同時針對機器人足球系統(tǒng)的實際,根據(jù)機器人足球系統(tǒng)中視覺部分的特點,在研究前人技術基礎上,提出了相應的改進方法,本篇論文主要完成了以下一些工作.首先

2、,通過大量閱讀中外文參考文獻,對已有的圖像分割、特征提取、目標識別和機器人足球系統(tǒng)中的視覺識別方法進行了較為全面和系統(tǒng)的了解.其次,在足球機器人視覺系統(tǒng)中,顏色信息是最主要的識別分割依據(jù).根據(jù)機器人足球系統(tǒng)中視覺系統(tǒng)的實際情況,分析對比了不同顏色空間的特點,決定采用更接近人眼對顏色的感知的YUV顏色空間作為視覺系統(tǒng)的工作空間,利用YUV空間UV分量與光照無關的特點,減弱光照變化對視覺系統(tǒng)中識別過程帶來的影響.并在此基礎上,針對機器人足球

3、系統(tǒng)中對視覺系統(tǒng)實時性、準確性要求較高的特點,利用BP人工神經網(wǎng)絡進行圖像顏色分割,一次計算就可以判斷其顏色類別,而且能夠提高分類的準確性.我們研究工作的重點是,通過對已有的機器人足球系統(tǒng)中視覺系統(tǒng)的識別算法以及圖像處理中目標分割和識別的研究,分析了一些不足以及可以改進的方法,提出了比賽開始時,使用基于網(wǎng)格種子點的二分法目標搜索法,而在比賽運行過程中,使用基于預先判斷的扇形網(wǎng)格種子點的二分法的目標搜索方法,并且在小車區(qū)域確定后,提出根據(jù)