RoboCup中型组足球机器人视觉和决策系统的研究与设计.pptVIP

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RoboCup中型组足球机器人视觉和决策系统的研究与设计

RoboCup中型组足球机器人 视觉和决策系统的研究与设计 指导教师:王明顺副教授 答辩学生:崔金柱 东北大学控制理论与导航技术研究所 演讲的结构 足球机器人的背景 1992年,加拿大不列颠哥伦比亚大学的Alan Mackworth教授 在国际上首次提出了足球机器人的概念。 1996年,在日本名古屋正式成立了“机器人足球世界杯”(the Robot World Cup Soccer Games, RoboCup)。 1997年6月,第二届微型机器人足球比赛在韩国举行,在此 期间,国际机器人足球联盟(Federation of International Robot- soccer Association, FIRA)宣告成立。 RoboCup和FIRA两个组织每年各举办一次国际性的足球机器 人大赛。 RoboCup足球机器人 RoboCup中型组足球机器人的研究意义 中型组足球机器人的系统组成 中型组足球机器人的系统组成 主要内容 视觉子系统任务分析 视觉子系统任务分析 主要内容 全向视觉传感器 全向视觉传感器 常规曲面反射镜优缺点对照表 全向视觉传感器 全向视觉传感器 主要内容 彩色图像目标识别 常用的彩色图像分割准则: (1)RGB颜色空间分割 基于CLUT的颜色空间分割 优点:速度快,图像二值化简单 缺点:对环境的适应性差 (2)HSL颜色空间分割 基于阈值的颜色分割 优点:便于阈值拓展,对环境的适应性好 缺点:速度慢 彩色图像目标识别 RGB空间和HSL空间分割方法的综合利用: (1)利用HSL颜色模型建立完备的RGB空间上的CLUT —建立CLUT时,先将颜色采样数据从RGB空间转换到HSL空间 —然后根据经验进行阈值拓展,求出合适的HSL空间上的阈值 —然后将该阈值区间上的所有点转换到RGB空间并填充颜色查找表 (2)颜色分割采用基于CLUT的RGB空间的分割方法 彩色图像目标识别 基于CLUT的动态窗格目标有哪些信誉好的足球投注网站算法 彩色图像目标识别 基于CLUT的区域生长算法 彩色图像目标识别 彩色图像目标识别 主要内容 视觉子系统的软件实现 视觉子系统的软件实现 视觉子系统实际运行效果 视觉子系统实际运行效果 主要内容 决策子系统任务分析 决策子系统任务分析 主要内容 基于规划的多智能体决策模型 基于规划的多智能体决策模型 基于规划的多智能体决策模型 基于规划的多智能体决策模型 主要内容 控制协调智能体的角色分配算法 控制协调智能体的角色分配算法 控制协调智能体的角色分配算法 控制协调智能体的角色分配算法 具体的分配算法设计如下: (1):计算角色能力值 作为权值 ; (2):构造机器人集合 ,角色集合 , 这两个集合的元素没有交集,满足二分图结点的条件; (3):以第一步计算的权值作为边的权值,以第二步构造的 集合作为结点构造完全二分图 ,求解带权二分 图 的最优匹配。 主要内容 计划执行智能体的有限状态自动机模型 计划执行智能体的有限状态自动机模型 计划执行智能体的有限状态自动机模型 前锋状态转移函数 的构造如下: 计划执行智能体的有限状态自动机模型 决策子系统实际运行效果 整个系统实际运行效果 实际运行情况 总结 展望 硕士学位论文答辩 谢谢! 中型组足球机器人简介 中型组足球机器人硬件结构 求解参数 全向镜顶点高度 553mm 摄像机凸透镜高度 443mm 焦距5.9mm 全向镜半径32mm RGB to HSL HSL to RGB 图像分割的基本概念 图像分割的概念:将图像划分为与真实世界的物体或区域有 强相关性的组成部分。 图像分割的基础是像素之间的相似性和跳变性。所谓“相似 性”是指某个区域内像素具有某种相似的特性,如灰度、色 彩、反射率、纹理等。所谓“跳变性”是指像素特征变化的 不连续性,如灰度、色彩的突变等。 图像分割后图像中的不同区域都对应一定的实际物体。 阈值化分割;基于边缘的分割;基于区域的分割。 RGB空间的分割 基于CLUT的RGB颜色空间分割: 构造一个四维CLUT,其下标是R,G,B,T,其内容是True或False。 优点: 1.离线设置简单,以静态数据保存颜色分类信息; 2.

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