足球机器人视觉研究的现状探讨颜色模型 图像分割).pdfVIP

第19卷第4期 株 洲 工 学 院 学 报 Vol.19 No.4 2005年7月 Journal of Zhuzhou Institute of TechnologyJul. 2005 足球机器人视觉研究的现状探讨 尹美林1，2 阳春华1 （1.中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410008；2.株洲工学院 电气工程系，湖南株洲 412008） 摘 要：从颜色模型及图像识别的角度详细分析了足球机器人视觉系统的研究现状，同时剖 析了目前视觉图像识别中所面临的问题，并对未来的视觉系统研究提出新的设想。 关键词：足球机器人；视觉研究；颜色模型；图像分割 + 中图分类号：TP242.62 文献标识码：A 文章编号：1008-2611(2005)04-0077-03 机器人足球将科学研究领域的机器人与足球运动 视觉信息，由决策系统决定小车的运动规划，然后由 结合，产生了前所未有的效应。机器人足球比赛相对 通信系统负责将控制信息传递给场上机器人，最后由 [1] 于博弈来讲，其范围和深度都有了质的变化 ，享有 机器人小车依据控制信息进行比赛。上述4个子系统 “一个小平台上的技术战争”，“发展人工智能的新里程 以每秒二三十次，甚至更高的速率连续运行。 碑”等美称。而视觉系统作为足球机器人系统顺利运 视觉子系统就是机器人的眼睛，由悬挂在场地中 行的前提和基础，受到了国内外研究者的普遍重视， 央上方2m处的CCD摄像头、图像采集卡等硬件设备 笔者在查阅大量文献的基础上，对足球机器人视觉研 和视觉识别软件组成。由机器人足球比赛规则，比赛 究的国内外现状加以介绍与分析。 场地为深绿色，比赛用球为橙色的高尔夫球，每个参 赛队在比赛前都分配有自己的队标颜色 （黄色或蓝 1 足球机器人的视觉系统 色），贴于机器人顶部加以区分，另外每个队可有自己 集控式微型足球机器人系统为研究机器视觉提供 的队员颜色标签，但不能与对方的队标颜色相同。视 [2,3] 觉系统通过辩识粘贴在机器人顶部的色标来确定其位 了一个良好的实验平台 ，本文以FIRA　MiroSot机 器人比赛系统为例，其比赛全景如图1所示。 置、朝向角和车号，并将现场信息提供给决策系统，由 决策系统进行分析，并做出决策。 2 足球机器人的视觉研究 微型机器人比赛系统中主要采用集中式视觉处理， 各科研单位、比赛团体在图像的预处理、分割及识别方 面投入了大量精力，试图找到一种实时有效、精确度 高、鲁棒性强的视觉处理系统，以便适应瞬间变化的比 赛场景。目前对足球机器人视觉的研究主要集中于两 个关键性的问题：一是彩色模型的选取，以适应现场灯 光的变化，使彩色不变量的运用更加容易；二是彩色图 像分割及识别方法，对目标物体进行精确定位。