中型組足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)光照魯棒性的研究.pdf

1、中型組機(jī)器人足球比賽是機(jī)器人足球世界杯(RoboCup)中的一個重要項目，該項目機(jī)器人完全自主，最具挑戰(zhàn)性。機(jī)器人通過視覺傳感器對彩色目標(biāo)進(jìn)行顏色分類和目標(biāo)識別，進(jìn)而完成路徑規(guī)劃、踢球、射門等任務(wù)。中型組機(jī)器人足球比賽為機(jī)器視覺的相關(guān)技術(shù)研究提供了一個標(biāo)準(zhǔn)的測試環(huán)境。對RoboCup中型組足球機(jī)器人視覺系統(tǒng)光照魯棒性的研究，能夠拓展機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富和發(fā)展機(jī)器視覺與圖像處理的理論知識。在收集和分析國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文主要針

2、對機(jī)器人視覺的顏色離線標(biāo)定和顏色識別的光照魯棒性進(jìn)行研究。主要研究工作如下：
　　 (1)足球機(jī)器人視覺的顏色離線標(biāo)定
　　 顏色離線標(biāo)定是為了建立顏色查找表，顏色查找表是一種映射表，里面是顏色值所一一對應(yīng)的顏色類別。具體過程是首先用HSI顏色空間表示場地圖像的顏色特性；在圖像的初始分割中，忽略亮度分量對圖像分割的影響，利用波峰查找算法對HS二維顏色直方圖進(jìn)行初始分割；最后以初始分割的值作為初始值，采用模糊C-均值聚類方

3、法對閾值進(jìn)行補(bǔ)償，生成顏色查找表，用于實時比賽中對于圖像顏色的分類。
　　 (2)顏色識別的光照魯棒性研究
　　 本文同時還對在光照變化的條件下，如何提高顏色識別的魯棒性做了研究。首先比賽開始前初始化球場綠色像素的色調(diào)直方圖和亮度直方圖，利用反向投影的方法通過色調(diào)直方圖找出球場上的綠色點，記錄亮度直方圖，在光照變化的情況下通過球場的亮度直方圖計算光照變化率，補(bǔ)償光照變化，更新顏色查找表，提高顏色識別的魯棒性。