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《圖象處理技術(shù)在足球機(jī)器人中的應(yīng)用研究》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。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要機(jī)器視覺系統(tǒng)是機(jī)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(jì)算機(jī)圖象處理等學(xué)科的多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)類似人類眼睛的功能，使得機(jī)器人能夠自動(dòng)地實(shí)時(shí)感知外部世界的信息。作為機(jī)器視覺領(lǐng)域的一個(gè)分支，足球機(jī)器人視覺子系統(tǒng)是足球機(jī)器人系統(tǒng)的關(guān)鍵部分之一，它可為決策系統(tǒng)提供目標(biāo)的準(zhǔn)確位姿信息，是整個(gè)系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)。彩色圖象是足球機(jī)器入視覺子系統(tǒng)所獲得的最基本的信息。為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性以及魯棒性要求，對于彩色圖象如何進(jìn)行快速有效的處理是問題的關(guān)鍵。本文的主要工作是建立～個(gè)基于彩色圖象的實(shí)時(shí)足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)，同時(shí)對足球機(jī)器人視覺子系統(tǒng)中的圖象處理以及相關(guān)
2、技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，探討了針對該系統(tǒng)特點(diǎn)所應(yīng)采取的策略，提出了目標(biāo)分割、定位和預(yù)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，Y1JV，HSV顏色模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析與比較，在此基礎(chǔ)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(shí)現(xiàn)對象素進(jìn)行快速的分類和標(biāo)記。在區(qū)域合并階段，圖象的連通域分析往往是影響區(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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵。本文在比較了常用的連通區(qū)域標(biāo)記方法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于游程編碼(RLE)圖的連通區(qū)域標(biāo)記方法，對整個(gè)游程編碼圖象進(jìn)行兩次掃描就能夠完成象素的連通區(qū)分析及標(biāo)記。在目標(biāo)識別中，對目
3、標(biāo)位姿信息的提取。主要是依賴于圖象的特征量的計(jì)算，如質(zhì)心等。由于在實(shí)際的比賽環(huán)境中，外界的某些干擾可能會(huì)造成目標(biāo)瞬時(shí)丟失，為了能讓決策系統(tǒng)繼續(xù)正常工作，視覺系統(tǒng)應(yīng)該對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤預(yù)測。本文對于目標(biāo)跟蹤和預(yù)測現(xiàn)階段的研究做了一些探討，為系統(tǒng)下一步的工作做了一些理論上的準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些方法都是有效可行的，綜合采用這些方法，論文構(gòu)造和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)滿足實(shí)時(shí)性、魯棒性要求，目標(biāo)識別及定位精度高的足球機(jī)器人視覺子系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：足球機(jī)器人，實(shí)時(shí)視覺系統(tǒng)，圖象處理，模式識別，顏色模型，目標(biāo)跟蹤華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractRobotvisionsystemisartimportan
4、tpartofrobotsystem．ItusesVarioustechniquesofmanyscientificsubjectssuchaspatterrecognition，artificialintelligence，computerimageprocessing，etc．tofulfillafunctionlikehumaneyestoperceiveandacquireinformationfromtheoutsideworld．Asabranchofthemachinevision，soccer—robotvisionsystememployingregionseg
5、mentationbycoloriscrucialtofulfillitsreal—time，preciseandrobustperformance，itprovidestheinformationforthedecision—makingsystem．Thisdissertationisdevotedtotheresearchonimageprocessingandrelatedtechniquesforsoccer—robotvisionsystem．Itrepresentsspecialtheoriesandalgorithmsaccordingtothespecialti
6、esofcolorimages，proposesawholesolutiontOachievethegoalofdefectdetectionandsegmentation．Accordingtothedemandsofthevisionsystem，wecomparewiththepopularcolorspacesuchasRGB，YUV，HSVusedinthevisionsystem．BasingtheresultsweadopttaropixelclassificationmethodstOlabelthepixelfast，oneisbasedonhuedoublet
7、hresholdsandanotherisbasedontheYUVcube．AkeytotheefficiencyofourYUVcubeapproachisanewmethodforaccomplishingcolorspacethresholdingthatenablesapixeltobeclassifiedintooneormoreofupto32colorsusingonlytwologicalANDoperationsConnectedregionsarcforme
