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MiroSot机器人足球比赛视觉子系统研究

作　者: 谢光奇
导　师: 李志扬
学　校: 华中师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 机器人足球视觉子系统彩色图像分割辨识
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

机器人足球比赛是近年来在国际上兴起的一项高科技竞赛活动,它是当前机器人领域的一个研究热点,它融合了信息、自动化、通讯、机电一体化和人工智能等关键技术,同时为相关领域内的理论研究提供了一个良好的实验和测试平台。视觉子系统是机器人足球系统中不可或缺的部分,它是整个体系的检测机构和“眼睛”,是机器人足球系统中策略子系统的唯一信息来源。它的主要任务是实时采集比赛场地的信息,然后经过对图像进行一系列分析、处理和辨识,从而获得场地上目标对象(比赛双方的机器人和足球)的运动状态信息,并将这些信息提供给策略子系统进行分析、决策作用。本文以MiroSot机器人足球视觉子系统为背景,搭建了机器人足球比赛视觉子系统的硬件平台,使用VC开发了机器人足球比赛软件监控系统,并且实现了数字图像实时采集与增强,采用彩色图像分割算法实现了足球机器小车及小球与比赛场地的实时分割,基于不同色标,实现了足球机器小车的辨识和小车位置参数实时提取与跟踪,提出了二分搜索法与自适应算法进行了算法的优化研究。实践证明,采用的图像处理算法能够很好的完成辨识任务,为策略系统提供充足的信息,能够用于实战比赛,同时也为后期的研究搭建了一个基础平台。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 机器人足球比赛简介  8-9
  1.2 MiroSot系统构成  9-11
  1.3 MiroSot系统比赛规则  11-12
  1.4 机器人足球比赛视觉子系统研究意义  12-13
  1.5 本论文的主要内容  13-14
第二章视觉子系统总体设计  14-23
  2.1 视觉子系统的组成及设计要求  14-16
  2.2 视觉子系统平台设计  16-20
    2.2.1 硬件平台设计  16-18
    2.2.2 软机平台设计  18-20
  2.3 系统算法  20-23
第三章在线识别  23-48
  3.1 颜色空间的选择  23-25
  3.2 预处理  25-27
    3.2.1 直方图  25-27
    3.2.2 图像滤波  27
  3.3 图像分割  27-30
    3.3.1 图像分割的定义  27-28
    3.3.2 图像分割的基本方法  28-30
  3.4 实时彩色图像分割  30-38
    3.4.1 基于颜色聚类的彩色图像实时分割  31-34
    3.4.2 基于阈值的彩色图像分割  34-38
  3.5 特征提取  38-40
  3.6 目标识别  40-45
    3.6.1 乒乓球识别  40-42
    3.6.2 机器人识别  42-45
  3.7 运动参数确定  45-48
第四章算法优化  48-52
  4.1 二分搜索算法  48-49
  4.2 自适应分割  49-52
第五章结论与展望  52-54
  5.1 本文总结  52
  5.2 研究展望  52-54
参考文献  54-56
后记  56

MiroSot机器人足球比赛视觉子系统研究

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