本文關(guān)鍵詞： 足球機(jī)器人視覺 目標(biāo)識(shí)別 單目測(cè)距 級(jí)聯(lián)AdaBoost　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著人類科技水平的提高,智能機(jī)器人技術(shù)得到空前的發(fā)展。RoboCup(機(jī)器人足球世界杯)作為機(jī)器人領(lǐng)域一項(xiàng)國(guó)際性的大型比賽,為在世界各地的眾多從事機(jī)器人技術(shù)研究的科研人員提供了一個(gè)廣闊的交流平臺(tái),推動(dòng)著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步。在RoboCup中,視覺是機(jī)器人感知環(huán)境信息的重要來(lái)源,在整個(gè)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。本文以RoboCup足球賽為背景,圍繞比賽環(huán)境下足球機(jī)器人的視覺系統(tǒng)展開研究。首先,視覺系統(tǒng)的基本功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地目標(biāo)的檢測(cè)識(shí)別。本文中分析了NAO機(jī)器人的圖像獲取方式,選取最快捷的方式進(jìn)行圖像采集;針對(duì)特殊的比賽環(huán)境,選擇HSV顏色空間模型,在濾除場(chǎng)外背景之后,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)圖像的快速分割,再對(duì)分割后的圖像進(jìn)行降噪處理;場(chǎng)地線是球場(chǎng)中的重要標(biāo)識(shí)物,本文提出了一種基于掃描線種子生成的快速場(chǎng)線識(shí)別算法,并在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)線交叉點(diǎn)、球門柱等場(chǎng)地中特殊標(biāo)識(shí)物的快速精確地檢測(cè)識(shí)別。其次,機(jī)器人還應(yīng)能獲取觀測(cè)物體的深度信息,為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、定位提供支持。NAO機(jī)器人只具有單目視覺功能,為此,本文首先分析了目前幾種常用的單目測(cè)距模型,然后,以地平面約束模型為基礎(chǔ),推導(dǎo)出了適用于NAO機(jī)器人的單目視覺測(cè)距模型;對(duì)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn),獲取其內(nèi)外參數(shù),并基于該測(cè)距模型進(jìn)行單目測(cè)距實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該模型的有效性和準(zhǔn)確性。在足球比賽中,對(duì)球員的識(shí)別是進(jìn)行路線規(guī)劃、傳球等上層策略的基礎(chǔ)。本文提出將類Haar特征和級(jí)聯(lián)Adaboost算法應(yīng)用到對(duì)NAO的識(shí)別中,并利用顏色直方圖匹配對(duì)候選目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行二次識(shí)別,在排除誤檢區(qū)域的同時(shí),也進(jìn)行敵我識(shí)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方法能夠有效地識(shí)別NAO機(jī)器人,滿足比賽中識(shí)別算法對(duì)魯棒性和實(shí)時(shí)性的要求。
[Abstract]:With the improvement of human science and technology, intelligent robot technology has been unprecedented development. RoboCup.RoboCupis an international large-scale competition in the field of robotics. It provides a broad communication platform for many researchers engaged in robot technology research all over the world, and promotes the progress of robot technology. In RoboCup. Vision is an important source of environmental information for robots and plays an important role in the whole system. This paper takes RoboCup football as the background. First of all, the basic function of the visual system is to realize the detection and recognition of site targets. In this paper, the image acquisition method of NAO robot is analyzed. Choose the quickest way to collect images; According to the special competition environment, the HSV color space model is selected. After filtering off the field background, the target image can be segmented quickly, and then the segmented image can be de-noised. The field line is an important marker in the field. In this paper, a fast field line recognition algorithm based on scanning line seed generation is proposed, and on this basis, the intersection of the field line is realized. The detection and identification of special markers in the field such as ball doorposts should be rapid and accurate. Secondly, the robot should be able to obtain the depth information of observation objects, which is the motion of the robot. The localization support. NAO robot only has the monocular vision function. Therefore, this paper first analyzes several commonly used single visual distance models, and then based on the ground plane constraint model. The monocular vision ranging model for NAO robot is derived. The camera is calibrated to obtain its internal and external parameters, and based on the distance measurement model, the experimental results show that the model is effective and accurate. The recognition of players is the basis of the upper strategy of route planning and passing. In this paper, the similar Haar features and cascaded Adaboost algorithm are applied to the recognition of NAO. The color histogram matching is used to recognize the candidate target area twice, while the false detection area is eliminated and the foe and I are also identified. The experimental results show that the proposed method can effectively identify the NAO robot. It meets the requirements of robustness and real-time performance of the recognition algorithm.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;TP242

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6 ;Investigation on A New Kick Equipment with Two Degrees of Freedom Controlled by FPGAfor RoboCup[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

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本文編號(hào)：1487870