机器人足球视觉系统精度提高算法.doc

机器人足球视觉系统精度提高算法

目录
摘要、引言……………………………………………………………….….1
一、RoboCup小型组足球机器人及其系统组成………………..2
二、提高图像坐标本身的精度…………………………………4
2.1、位置精度的改进……………………………………………………………...4
2.2、角度精度的改进……………………………………………………………...6
三、提高坐标转换模型的精度……………………..…………..7
3.1、采用线性模型求解摄像机参数…………………………………………..….7
3.2、纠正径向畸变……………………………………………………………..….8
四、彩色模型的转换及其选择……………………………….9
4.1、彩色模型………………………. ……………………………………….…..9
4.2、彩色模型选择……………………………………………………………....11
五、目标分割…………………………………………………...11
5.1 象素分类………………………. …………………………………….……..11
5.2 颜色空间阈值法………………………………………................................12
六、数字图像预处理……………………………………….…13
6.1噪声的产生及处理………………………. …….……………………….…13
6.2图像模板匹配………………………………………......................................13
七、球与色标的识别……………………………………….....15
7.1 球的扫描定位……………………………………........................................15
7.2 队标的识别………………………………....................................................17
八、机器人足球的战略意义和应用前景…………………...17
8.1 战略意义……………………. ………………………………………………17
8.2 应用前景……………………. ………………………………………………18
九、结论.………………………………………………………...18
致谢………………………………………………………………………….19
参考文献………………………………….…………………………...…….20
摘要：  机器人足球比赛中,需要通过视觉系统获取环境的信息,并且要求视觉系统具有良好的实时性、鲁棒性和精确性。本文在现有的颜色识别方法的基础上,提出了提高识别精度和增强稳定性的改进方案。视觉识别的基本原理,是由图像坐标经过变换得到实际坐标,因此本文从提高图像坐标本身的精度,提高摄像机标定的精度，彩色模型的选择，目标分割，图像模板匹配这几个方面同时进行改进。实验结果表明,改进后的算法较大的提高了识别的精度和稳定性。

关键词： 足球机器人、视觉子像素、畸变矫正、彩色模型、颜色空间、图像模板匹配

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.