RoboCup小型足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)的構(gòu)建.pdf

1、機(jī)器人足球比賽是繼深藍(lán)之后為促進(jìn)人工智能與智能機(jī)器人技術(shù)的研究與教育而設(shè)立的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題，其目的是通過競(jìng)賽進(jìn)行技術(shù)的同臺(tái)較量，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。小型足球機(jī)器人是RoboCup機(jī)器人世界杯賽中的一項(xiàng)重要賽事，它主要著眼于在高動(dòng)態(tài)環(huán)境里關(guān)于一個(gè)集中式和分布式相混合的系統(tǒng)的多智能體協(xié)調(diào)及控制的問題，涉及到運(yùn)動(dòng)建模與控制、動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃、圖象識(shí)別、智能決策和推理、多機(jī)器人協(xié)作、以及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制電路設(shè)計(jì)等問題，具有典型的研究意義。視覺子系統(tǒng)

2、是足球機(jī)器人的前端，負(fù)責(zé)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別、定位與跟蹤，其處理效果直接關(guān)系到推理、決策和協(xié)作的準(zhǔn)確性和高效性。但環(huán)境光照條件的不均勻和不穩(wěn)定、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度快、定位精度要求高、場(chǎng)地大而識(shí)別目標(biāo)小、以及圖象畸變對(duì)視覺子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提出了挑戰(zhàn)。 本文研究了RoboCup小型足球機(jī)器人視覺子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。分析了視覺子系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和圖象處理軟件(RoboCup SSLImageView)的設(shè)計(jì)，著重研發(fā)了圖象處理軟件。基于功能分析和模

3、塊設(shè)計(jì)思想，把整個(gè)軟件系統(tǒng)分為圖象分割、畸變校正和目標(biāo)識(shí)別三個(gè)模塊。從精確性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性和高效性出發(fā)，重點(diǎn)對(duì)自動(dòng)采樣、不穩(wěn)定光照條件下的圖象分割和連通區(qū)域搜索方法進(jìn)行了探索。 碩士研究生期間本人負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的視覺組的工作，主要成果如下： 1)設(shè)計(jì)并開發(fā)RoboCup SSLImageView圖像處理軟件，并取得相應(yīng)的軟件著作權(quán)。 2)針對(duì)手工采樣的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)自動(dòng)采樣方法，極大的提高了閥值獲取的速度和精度，