中型組足球機器人視覺系統(tǒng)光照魯棒性的研究.pdf

1、中型組機器人足球比賽是機器人足球世界杯(RoboCup)中的一個重要項目，該項目機器人完全自主，最具挑戰(zhàn)性。機器人通過視覺傳感器對彩色目標進行顏色分類和目標識別，進而完成路徑規(guī)劃、踢球、射門等任務。中型組機器人足球比賽為機器視覺的相關技術研究提供了一個標準的測試環(huán)境。對RoboCup中型組足球機器人視覺系統(tǒng)光照魯棒性的研究，能夠拓展機器視覺的應用領域，豐富和發(fā)展機器視覺與圖像處理的理論知識。在收集和分析國內外相關文獻的基礎上，本文主要針

2、對機器人視覺的顏色離線標定和顏色識別的光照魯棒性進行研究。主要研究工作如下：
　　 (1)足球機器人視覺的顏色離線標定
　　 顏色離線標定是為了建立顏色查找表，顏色查找表是一種映射表，里面是顏色值所一一對應的顏色類別。具體過程是首先用HSI顏色空間表示場地圖像的顏色特性；在圖像的初始分割中，忽略亮度分量對圖像分割的影響，利用波峰查找算法對HS二維顏色直方圖進行初始分割；最后以初始分割的值作為初始值，采用模糊C-均值聚類方

3、法對閾值進行補償，生成顏色查找表，用于實時比賽中對于圖像顏色的分類。
　　 (2)顏色識別的光照魯棒性研究
　　 本文同時還對在光照變化的條件下，如何提高顏色識別的魯棒性做了研究。首先比賽開始前初始化球場綠色像素的色調直方圖和亮度直方圖，利用反向投影的方法通過色調直方圖找出球場上的綠色點，記錄亮度直方圖，在光照變化的情況下通過球場的亮度直方圖計算光照變化率，補償光照變化，更新顏色查找表，提高顏色識別的魯棒性。