robocup中型组机器人定位与足球检测分析

《robocup中型组机器人定位与足球检测分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、A可vReseaf。夺．hSupen，isor：Prof．CaiZongYhn～擎'Chang’anUniVersi吼Xi’an，China.d'‘，-t'-4v论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：薪旆蝣应月7尸日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、

2、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：郭弗劢fD年

3、l其

4、Lf日．，，一导师签名：们，p年／明』日才"!d4呻'摘要随着计算机视觉技术的快速发展和应用，基于视觉的机器人定位和足球检测技术成为RoboCup中型组机器人领域的研究热点。充分利用图像中所包含的特征信息，实时、准确地对目标检测、定位和轨迹预测，对后续机器人的功能开●发具有重要的理论意义和实践价值。因此，本文在现有的实验条件下对这一热点p问题进行了深入的分析和研究。为RoboCup中型组机器

5、人提供了一套精度高、实～时性好的检测定位方法。本文的研究成果总结如下：(1)本文提出了利用场地白线进行几何地图匹配的定位方法。首先通过全方位的视觉距离标定来克服硬件加工误差和安装误差给机器人定位精度带来的影响；然后用Hou曲变换来检测场地白线信息，并通过几何地图匹配的方法来确定白线的属性，实现机器人自定位；最后通过坐标变换来确定足球的位姿状态。(2)本文通过分析全景球径向畸变的原因，构造了全景球的径向畸变校正算法；并对获取的图像进行噪声处理，以减少边缘检测中不必要的干扰；然后通过比较和分析现有几种边缘检测算子对图像边缘的处理结果，找到了最适合本研究内容的Sobel边缘检测算子；最

6、后对检测到的边缘进行形态学处理，从而保证检测边缘更加可靠、有效。(3)本文在对不同光照条件下各个颜色分量值的变化规律进行实验分析的基础上，提出了通过图像的总体亮度来调整各颜色分量阈值范围的方法，从而克服了比赛场地环境光照的不均匀变化对颜色特征提取稳定性的影响。(4)由于基于单一颜色特征的足球检测很容易受到外界干扰，因此本文提出利用颜色和边缘特征信息相结合的足球检测方法。在颜色检测失败时，通过足球的外接矩形和边缘特征来排除干扰，提高足球检测的可靠性。最后通过对足球的运动信息进行几何推理和数学计算，预测出足球的运动轨迹，提高足球检测的实时性。关键词：图像处理，径向畸变，特征提取，目标

7、检测，机器人自定位AbstractWi也merapiddeVelopmentofcompmerVisionteclln0109yandthee11la玛ement0fitSapplic撕0njcield，缸leteC_hn0109yofrobotlocalization孤d弛tcctionteI。h]nolog)，forfootballarebecomiIlg廿1eresearchhotSpotin也e丘eldofmedium·sized毋-oupofrobotSofRoboCup．ThrgetdetectioIl，10calizationand删oCtoryprediction

8、baSedonthe缸11useoffeanlre矾brmationofimageisreg砌ed’部notomyairIlpon{mtnleo巧mealling锄dpracticeVaJueforttlef01low-up咚?缸c60naldeVelopmentof也erobot．Therefore，mispaperf啪leraIlalysis锄d∞search也ehotissuesunder也eexiStingexpe曲ent越conditioIls．A帕provideame也0dofde妣tion孤dIocaLlization丽tllK曲accuracya11d900dre

9、al-tinleformedillm-sizcdgroupofrobotsofRoboCup．nleseresearchresultsofnlispaperare目H姗撕zedasf10lloⅥ璃：(1)111也ispaper，alocalizationmeⅡlodofgeometricalmapmatchingtllrou曲t：heⅥ，ll沁lilles0frobotfootballCompetitionVenues．Fir瓯tllrou曲恤calibrationofall-d