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《基于CamShift算法的足球機(jī)器人目標(biāo)跟蹤算法研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于CamShift算法的足球機(jī)器人目標(biāo)跟蹤算法研究摘要視覺系統(tǒng)是足球機(jī)器人感知外界信息的重要渠道,它為整個(gè)系統(tǒng)提供目標(biāo)信息,是整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)正常運(yùn)作的基礎(chǔ)。對(duì)于足球機(jī)器人來(lái)說(shuō),通過(guò)對(duì)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的足球目標(biāo)位置的判定,可以決定下一步的行動(dòng)策略和運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。本文從機(jī)器人視覺系統(tǒng)的圖像獲取與轉(zhuǎn)換、彩色圖像預(yù)處理、彩色圖像分割、圖像識(shí)別和目標(biāo)跟蹤等方面,對(duì)計(jì)算機(jī)視覺處理的知識(shí)進(jìn)行了詳細(xì)論述。本文首先研究了目前運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)的一些常用方法,包括基于幀間差分的方法、基于背景差分的方法,并介紹了霍夫圓檢測(cè)方法:然后重點(diǎn)介紹了均值漂移算法和CamShift算法。現(xiàn)有的CamShift算法雖可實(shí)現(xiàn)
2、指定目標(biāo)的連續(xù)跟蹤,但直接應(yīng)用在足球機(jī)器人上存在目標(biāo)識(shí)別匹配時(shí)效率不高、目標(biāo)誤判等問題,本文的工作以上海廣茂達(dá)公司的能力風(fēng)暴機(jī)器人為平臺(tái),通過(guò)對(duì)CamShift算法進(jìn)行深入研究,并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),提出在搜索過(guò)程中加入輪廓匹配、根據(jù)搜索返回值確定機(jī)器人的姿態(tài)和在搜索的迭代過(guò)程中加入目標(biāo)運(yùn)動(dòng)區(qū)域預(yù)測(cè)等改進(jìn),在足球機(jī)器人上使用取得了很好的效果。關(guān)鍵詞:運(yùn)動(dòng)物體跟蹤C(jī)amShift算法足球機(jī)器人Researchon0bjectTrackingAlgorithmforFootballRobotsBasedonCamShiftAlgorithmABSTRACTVisionsystemiS
3、animportantwayforfootball-robotstoobtaininformation,asthebasicsupportingsystem,itprovideslocationinformationofthetargetsforfootball-robots,real.timelocationinformationhelpsrobotsbetterdecidetheirstrategyanddirection.111isdissertationintroducesmostoftheconceptsofcomuputervisionfieldsuchasim
4、ageacquiring,colorimagepreprocessing,colorimagedividing,objectidentifyingandtracking·Firstweintroducesomecommonmethodsforobjectdetection,suchastemporaldifference,backgroundsubtractionandalgorithmsbasedonbackgroundmodel,thenwecometoHoughcircleshapeobjectsdetection,alsoweintroducetheMeanShif
5、tandCamShiflalgorithm.刀招existingCamShiflalgorithmCandetectandtrackspecifiedcolorobjectscontinously,butwhenappliedonfootball-robotsdirectly,problemssuchaslowefficiencyinmatchingandmismatcharise.Basedonthefootball—robotmadebyOrandarCo.Ltd,weimprovedtheCamShiftalgorithm.Afteraddingtargetlocat
6、ionprediction,contour-matching,robotsmotion-controlandenlargingsearchingwindow,thenewalgorithmcanovercomeenviromentcolornoiseandhasbetterrobustness.Keywords:MovingObjectTracking;CamShiflAlgorithm;Football-Robots;插圖清單圖2.1HSV色彩模型??OOIOOO09OO????????????????????7圖2.2灰度直方圖示意圖mOOOOOOQ?????????O
7、OOOOO?????????8圖2.3(a)原始圖像????000gOO?????????????????????9圖2.3(b)原始圖像的直方圖eo·oeloo????????????????????9圖2.3(c)二值化后的灰度圖像??????????????????????9圖3.1(a)第K幀圖像??????????????????????????18圖3.1(b)第K+I幀????OOgoI?????OOOOOBI·g?????????????18圖3.1(C)幀間差分后圖像???????????????