高爾夫球童機(jī)器人視覺跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、自主機(jī)器人是一個(gè)具有環(huán)境檢測與識(shí)別、動(dòng)作決策與規(guī)劃、行為控制與反饋等多種功能的自主系統(tǒng)，展現(xiàn)了人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)的發(fā)展水平。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，自主機(jī)器人在某些場合下能夠替代人工進(jìn)行作業(yè)，不但能減少勞動(dòng)強(qiáng)度、降低人身安全風(fēng)險(xiǎn)、確保私人隱私空間，還能夠帶來經(jīng)濟(jì)效益，給人類社會(huì)提供極大方便。
　　論文聚焦于一類稱之為球童機(jī)器人的服務(wù)機(jī)器人，為能夠替代高爾夫球童跟蹤主人前期的視覺跟蹤系統(tǒng)研究。在常用的跟蹤方法

2、中，基于視覺的方法能夠?yàn)闄C(jī)器人提供豐富、全面的環(huán)境信息，具備相當(dāng)?shù)闹悄苄裕軌蛴行У馗欉\(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)。論文以高爾夫球童機(jī)器人為研究背景，研究了以視覺感知高爾夫球場環(huán)境及人體，能夠自主跟蹤高爾夫球運(yùn)動(dòng)員的圖像處理、目標(biāo)檢測、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)定位等相關(guān)問題。
　　論文對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與跟蹤算法進(jìn)行分析，考慮運(yùn)動(dòng)人體的轉(zhuǎn)向、遮擋等因素，研究了適合高爾夫球場環(huán)境的圖像處理算法。算法摒棄了人為手動(dòng)干預(yù)的啟動(dòng)方式，提出全自動(dòng)的啟動(dòng)解決方案；

3、通過對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法的比較和對(duì)高爾夫球場環(huán)境的分析，提出了隔幀幀差法與人體外接矩、膚色相結(jié)合的方法對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測，對(duì)于非類人性干擾目標(biāo)具有自動(dòng)甄別能力，提高了檢測效果；為了解決由于人體運(yùn)動(dòng)帶來的形變、遮擋等問題，提出了結(jié)合了顏色直方圖交集的改進(jìn)Mean Shift(均值漂移)算法對(duì)人體進(jìn)行跟蹤。仿真實(shí)驗(yàn)研究表明，該算法具有很好的匹配精度、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，能在圖像平面上有效檢測和跟蹤運(yùn)動(dòng)人體。
　　論文在研究了適用于高爾夫