基于“DaVinci”的自主機(jī)器人全景視覺的移動(dòng)目標(biāo)檢測研究.pdf

1、機(jī)器人視覺系統(tǒng)是機(jī)器視覺系統(tǒng)在機(jī)器人上的特定應(yīng)用，它是機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)類似于人眼的功能。本文的研究和實(shí)驗(yàn)對(duì)象是在RoboCup(The Robot World Cup機(jī)器人杯)比賽中被認(rèn)為最具挑戰(zhàn)性和最能代表參賽隊(duì)伍的機(jī)器人研究水平的中型組全自主機(jī)器人。針對(duì)比賽中移動(dòng)目標(biāo)較多和對(duì)機(jī)器人實(shí)時(shí)性要求很高的問題，本文從機(jī)器人硬件配置和軟件算法的設(shè)計(jì)，都進(jìn)行了較深入的研究。 首先，針對(duì)比賽的要求和國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀，為機(jī)器人

2、選配了較為先進(jìn)的全景攝像系統(tǒng)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹。全景攝像系統(tǒng)使得機(jī)器人有360度的視覺范圍，最大程度上避免了視覺死角，并使得機(jī)器人的靈活性也大為提高。 其次，針對(duì)視覺系統(tǒng)需要處理和運(yùn)算大量的數(shù)據(jù)而又要保證實(shí)時(shí)性的問題，將Ti公司的新產(chǎn)品——ARM+DSP雙核芯片“達(dá)芬奇”(DaVinci)引入了智能移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域。文中對(duì)芯片和擴(kuò)展功能等進(jìn)行了描述。 第三，針對(duì)機(jī)器人足球比賽中存較多移動(dòng)目標(biāo)的問題，提出了一些

3、較好的算法。其中，針對(duì)需要主動(dòng)跟蹤的移動(dòng)目標(biāo)——有色足球，采用了融合顏色信息和形狀信息的思路，在檢測識(shí)別率和處理速度上都取得了令人滿意的效果。同時(shí)，算法針對(duì)比賽場地中光照強(qiáng)度嚴(yán)重不均而影響目標(biāo)輪廓提取的情況，通過對(duì)顏色模型理論進(jìn)行了深入研究，并著重分析比較了RGB、YUV、HSI顏色模型的特性后，提出了基于HSI模型和RGB模型特點(diǎn)的一種消除光照對(duì)提取目標(biāo)輪廓影響的方法，使得后續(xù)的目標(biāo)檢測準(zhǔn)確率大為提高。此外，針對(duì)需要主動(dòng)規(guī)避的移動(dòng)障礙