機(jī)器人足球視覺系統(tǒng)精度提高算法

目錄
摘要、引言……………………………………………………………….….1
一、RoboCup小型組足球機(jī)器人及其系統(tǒng)組成………………..2
二、提高圖像坐標(biāo)本身的精度…………………………………4
2.1、位置精度的改進(jìn)……………………………………………………………...4
2.2、角度精度的改進(jìn)……………………………………………………………...6
三、提高坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型的精度……………………..…………..7
3.1、采用線性模型求解攝像機(jī)參數(shù)…………………………………………..….7
3.2、糾正徑向畸變……………………………………………………………..….8
四、彩色模型的轉(zhuǎn)換及其選擇……………………………….9
4.1、彩色模型………………………. ……………………………………….…..9
4.2、彩色模型選擇……………………………………………………………....11
五、目標(biāo)分割…………………………………………………...11
5.1 象素分類………………………. …………………………………….……..11
5.2 顏色空間閾值法………………………………………................................12
六、數(shù)字圖像預(yù)處理……………………………………….…13
6.1噪聲的產(chǎn)生及處理………………………. …….……………………….…13
6.2圖像模板匹配………………………………………......................................13
七、球與色標(biāo)的識(shí)別……………………………………….....15
7.1 球的掃描定位……………………………………........................................15
7.2 隊(duì)標(biāo)的識(shí)別………………………………....................................................17
八、機(jī)器人足球的戰(zhàn)略意義和應(yīng)用前景…………………...17
8.1 戰(zhàn)略意義……………………. ………………………………………………17
8.2 應(yīng)用前景……………………. ………………………………………………18
九、結(jié)論.………………………………………………………...18
致謝………………………………………………………………………….19
參考文獻(xiàn)………………………………….…………………………...…….20
摘要：  機(jī)器人足球比賽中,需要通過視覺系統(tǒng)獲取環(huán)境的信息,并且要求視覺系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性、魯棒性和精確性。本文在現(xiàn)有的顏色識(shí)別方法的基礎(chǔ)上,提出了提高識(shí)別精度和增強(qiáng)穩(wěn)定性的改進(jìn)方案。視覺識(shí)別的基本原理,是由圖像坐標(biāo)經(jīng)過變換得到實(shí)際坐標(biāo),因此本文從提高圖像坐標(biāo)本身的精度,提高攝像機(jī)標(biāo)定的精度，彩色模型的選擇，目標(biāo)分割，圖像模板匹配這幾個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法較大的提高了識(shí)別的精度和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞： 足球機(jī)器人、視覺子像素、畸變矯正、彩色模型、顏色空間、圖像模板匹配

Abstract:  Robot soccer requires vision to be fast, robust and accurate to capture environment situation. This paper presents methods to improve accuracy and stability of vision system in robot soccer, based on the existed color-based algorithm. Since the basic principle of vision system is to transform the image coordinate to the real coordinate.  Accuracy of the image coordinate itself and the mode of camera calibration are both considered. The experiment results show that the new method significantly improves accuracy and stability of vision system significantly.