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《基于CamShift算法的足球機器人目標(biāo)跟蹤算法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于CamShift算法的足球機器人目標(biāo)跟蹤算法研究摘要視覺系統(tǒng)是足球機器人感知外界信息的重要渠道,它為整個系統(tǒng)提供目標(biāo)信息,是整個機器人系統(tǒng)正常運作的基礎(chǔ)。對于足球機器人來說,通過對連續(xù)運動的足球目標(biāo)位置的判定,可以決定下一步的行動策略和運動姿態(tài)。本文從機器人視覺系統(tǒng)的圖像獲取與轉(zhuǎn)換、彩色圖像預(yù)處理、彩色圖像分割、圖像識別和目標(biāo)跟蹤等方面,對計算機視覺處理的知識進行了詳細(xì)論述。本文首先研究了目前運動物體檢測的一些常用方法,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方法:然后重點介紹了均值漂移算法和CamShift算法?,F(xiàn)有的CamShift算法雖可實現(xiàn)
2、指定目標(biāo)的連續(xù)跟蹤,但直接應(yīng)用在足球機器人上存在目標(biāo)識別匹配時效率不高、目標(biāo)誤判等問題,本文的工作以上海廣茂達公司的能力風(fēng)暴機器人為平臺,通過對CamShift算法進行深入研究,并對其進行改進,提出在搜索過程中加入輪廓匹配、根據(jù)搜索返回值確定機器人的姿態(tài)和在搜索的迭代過程中加入目標(biāo)運動區(qū)域預(yù)測等改進,在足球機器人上使用取得了很好的效果。關(guān)鍵詞:運動物體跟蹤CamShift算法足球機器人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???????????????