基于视觉的多机器人算法研究.doc

Civil Aviation University of China 毕 业 设 计(论文) 专 业： 自动化 学 号：071141218 学生姓名： 汪酝藉 所属学院：航空自动化 指导教师： 牛国臣 二〇一一年六月 中国民航大学本科生毕业设计(论文) 基于视觉的多机器人跟随算法研究 Multi-Robots Based on Vision Following Algorithm 专 业： 自动化 学生姓名： 汪酝藉 学 号： 071141218 学 院：航空自动化 指导教师： 牛国臣 2011年6月 创见性声明 本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 毕业论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 本科毕业设计（论文）版权使用授权书 本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。 （必威体育官网网址的毕业论文在解密后适用本授权说明） 毕业论文作者签名： 指导教师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 摘 要 近十几年来对于多机器人技术的研究一直是重要的发展方向，此系统在多个有着客观的发展前景。以单个机器人跟随的模拟实验，直观的说明机器人跟随方法的基本原理，并对多机器人的跟随和识别进行了研究。 本文对于不同的领航路径给出了统一的算法和控制策略。利用Matlab进行模拟和仿真实验，给出直观的动态效果。其次，说明了彩色图像处理的基本知识。通过物体不同的颜色特征，机器人之间进行相互识别。由于RGB颜色空间存在的缺陷，所以采用了HSV模型对不同颜色的机器人进行识别。又利用Matlab选取机器人的阈值后，进行噪音处理，得到良好的识别信息。最后，采用单目视觉测距原理对机器人进行相对位置计算，得到机器人相对于摄像头的较准确的位置数据。从而为机器人跟随动作做出相应的支持。 关键词：图像处理；颜色识别；单目测距 ABSTRACT Multi-robot system had been studied by last decade’s years. It’s an important branch of robotics technology. The basic knowledge of image processing was introduced; the method of how to use the character of robot’s color to recognize different robots was discussed. Because the RGB color space had defect, a new method to recognize different robots which is used the character of HSV color space was brought forward，the midpoint of the hemline and monocular measurement of distance theory was used to calculate the coordinate of robots, the coordinate showed the distance between robots. Finally the program would help following robot moving. Key words：image processing; color recognition; monocular; measurement of distance 目 录 第1章 绪论 3 1.1 选题背景和意义 3 1.2研究现状 3 1.3 本文的主要内容 3 第2章 机器视觉原理 3 2.1 图像处理技术 3 2.2 RGB、HSV概念 3 2.2.1 RGB模型 3 2.2.2 HSV模型 3 2.2.3 从 RGB 空间到HSV空间的相互转换 3 2.3 RGB和HSV以及各分量 3 2.4 基于颜色特征对机器人进行识别 3 2.4.1 RGB模型对于颜色特征识别 3 2.4.2 利用H