圖象處理技術在足球機器人中的應用研究.pdf

1、機器視覺系統(tǒng)是機器人系統(tǒng)重要組成部分,它集合了模式識別與人工智能,計算機圖象處理等學科的多種技術,實現(xiàn)類似人類眼睛的功能,使得機器人能夠自動地實時感知外部世界的信息.作為機器視覺領域的一個分支,足球機器人視覺子系統(tǒng)是足球機器人系統(tǒng)的關鍵部分之一,它可為決策系統(tǒng)提供目標的準確位姿信息,是整個系統(tǒng)控制的基礎.彩色圖象是足球機器人視覺子系統(tǒng)所獲得的最基本的信息.為了滿足系統(tǒng)的實時性,準確性以及魯棒性要求,對于彩色圖象如何進行快速有效的處理是問

2、題的關鍵.本文的主要工作是建立一個基于彩色圖象的實時足球機器人視覺系統(tǒng),同時對足球機器人視覺子系統(tǒng)中的圖象處理以及相關技術進行了深入的研究,探討了針對該系統(tǒng)特點所應采取的策略,提出了目標分割、定位和預測的方法.在象素分類階段,根據(jù)系統(tǒng)的要求,本文首先對RGB,YUV,HSV顏色模型進行了實驗分析與比較,在此基礎上采用基于色度H的雙閾值法和基于YUV恒定閾值的象素分類方法,實現(xiàn)對象素進行快速的分類和標記.在區(qū)域合并階段,圖象的連通域分析往

3、往是影響區(qū)域合并速度的主要問題,提高圖象的連通域分析的速度是實現(xiàn)系統(tǒng)實時性的關鍵.本文在比較了常用的連通區(qū)域標記方法的基礎上,提出了一種基于游程編碼(RLE)圖的連通區(qū)域標記方法,對整個游程編碼圖象進行兩次掃描就能夠完成象素的連通區(qū)分析及標記.在目標識別中,對目標位姿信息的提取,主要是依賴于圖象的特征量的計算,如質心等.由于在實際的比賽環(huán)境中,外界的某些干擾可能會造成目標瞬時丟失,為了能讓決策系統(tǒng)繼續(xù)正常工作,視覺系統(tǒng)應該對目標進行跟蹤