论文部分内容阅读
视觉系统是RoboCup机器人获取比赛场地信息的主要途径,是自主足球机器人非常重要的组成部分。快速准确地识别出足球和机器人的位置参数等信息是做出正确决策的基础,视觉系统的图像识别速度和精度直接决定着比赛结果。因此,对足球机器人图像识别技术的研究有着重要的意义。
本文在基本不改变硬件组成的情况下,改进了图像识别软件设计的解决方案,并进行了程序设计和调试,最后通过实验对算法进行了验证。主要研究内容包括:首先在深入分析足球机器人视觉系统的具体要求和全向视觉传感器的工作原理之后,选择了满足系统正常工作的视频采集设备,并对以往的传感器结构进行了部分改进。其次根据足球机器人视觉系统的实际应用环境,在机器人视觉的基础上,对图像获取与转换、彩色图像预处理、彩色图像分割、图像识别和机器人定位等图像处理方面进行了论述。详细介绍了采用YUV颜色空间进行彩色图像分割的算法,重点阐述了目标特征的描述与提取的基本方法。再次以自主式足球机器人为研发平台,研究了机器人的自定位问题,利用Hough变换方法,结合数字罗盘航向角度信息设计了基于全向视觉和场地白色标示线的机器人自定位系统。最后对本系统中所需算法进行了整合,进行了中型组足球机器人图像识别软件的设计。根据图像处理性能的测试,对实验结果进行了分析,并对课题研究工作进行了总结和展望。