關(guān)于仿人足球機(jī)器人來講，視覺功用是極其重要的。正在足球機(jī)器人的各類關(guān)鍵技術(shù)中，機(jī)械視覺是使用規(guī)模最廣，最為根本的技巧之一。移動(dòng)機(jī)器人視覺的研討次要集合正在顏色模子樹立、方針辨認(rèn)、定位和跟蹤等方面。仿人機(jī)器人視覺體系的辨認(rèn)與定位算法也是現(xiàn)階段的研討熱點(diǎn)，方針的及時(shí)辨認(rèn)與定位是足球機(jī)器人正在足球賽中正確踢球的條件。文章次要是針對(duì)現(xiàn)階段足球機(jī)器人正在視覺體系上所存在的問題停止了顏色模子樹立及方針定位算法的改善，參加了方針追蹤算法，確保方針辨認(rèn)與定位的精確。正在ｉＫｉｄ足球機(jī)器人上停止實(shí)驗(yàn)并調(diào)試，實(shí)驗(yàn)成果存在較好的實(shí)時(shí)性跟準(zhǔn)確性。
引言
正在RoboCup仿人足球機(jī)器人角逐中，視覺是其取得外界信息的次要道路，機(jī)器人經(jīng)由過程攝像頭來收羅周圍環(huán)境的圖象信息，進(jìn)而對(duì)情況停止認(rèn)知，對(duì)方針停止辨認(rèn)。正在機(jī)器人足球比賽中，球場(chǎng)中的信息包羅藍(lán)色跟黃色的球門、角球柱、橙色的球等，足球機(jī)器人須要對(duì)其所獲得到的信息停止辨認(rèn)及斷定進(jìn)而做出響應(yīng)的決議計(jì)劃，是以仿人足球機(jī)器人辨認(rèn)的準(zhǔn)確性跟實(shí)時(shí)性關(guān)于角逐的成果來講是至關(guān)重要的。本次翻新名目研討次要是基于iKid機(jī)器人的視覺體系。
依據(jù)園地調(diào)試履歷發(fā)明機(jī)器人視覺模子及定位追蹤算法中存在以下缺乏：1）當(dāng)周圍環(huán)境有略微變更或許情況中有與方針物體顏色相瀕臨的物體時(shí)，對(duì)方針辨認(rèn)標(biāo)定成果有很大的影響；2）由RGB到HSV的轉(zhuǎn)換影響體系的實(shí)時(shí)性；3）現(xiàn)階段足球機(jī)器人的定位是應(yīng)用坐標(biāo)之間的變更及三角形成像紀(jì)律算法，調(diào)試中發(fā)明這類定位算法正在精度上存在很大問題；4）當(dāng)機(jī)器人距離方針物體較遠(yuǎn)時(shí)，對(duì)方針定位沒有精確，定位偏差較大。
針對(duì)于以上問題，本次名目中，本文提出改善原有機(jī)器人的視覺模子、方針定位算法等，并參加追蹤算法，使iKid機(jī)器人視覺體系加倍精確高效。
１機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
此名目研討的平臺(tái)是iKid仿人足球機(jī)器人。iKid機(jī)器人共有20個(gè)自由度，頭部有仰俯跟扭捏兩個(gè)自由度，腿部有6個(gè)自由度，手臂處離別有3個(gè)自由度。其頭部采取的是USB收集攝像頭LogitechC905，焦點(diǎn)板型號(hào)為Cortex-A8，所選用的舵機(jī)型號(hào)為韓國(guó)Robots公司的RX28跟RX64。
正在智能決議計(jì)劃體系硬件方面，iKid機(jī)器人采取Cortex-A8焦點(diǎn)板，其主處理器為SamsungS5PV210。另外，S5PV210外部集成了高性能圖形引擎，同時(shí)也包括了圖象硬解碼功用，可能流利運(yùn)轉(zhuǎn)Android、Linux等操作系統(tǒng)。
iKid仿人足球機(jī)器人的圖象采集器取舍的是收集攝像頭LogitechC905，它可能以30幀/秒的速率傳遞分辨率為640×480的緊縮圖象，攝像頭的收羅頻次可達(dá)人眼的頻次，且能正在以后比賽場(chǎng)地的坐標(biāo)地位看到園地隨意率性地位的方針。攝像機(jī)借具有可變白平衡、可變?cè)鲆娴茸詣?dòng)調(diào)節(jié)功用，可能使機(jī)器人正在分歧的光照環(huán)境下保持良好的圖象質(zhì)量。該攝像頭撐持RGB跟YUYV格局的圖象，撐持多分辨率。
正在iKid機(jī)器人決議計(jì)劃方面，采取的是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與智能決議計(jì)劃體系離散的分布式系統(tǒng)，經(jīng)Wi-Fi傳遞的信息及攝像機(jī)收羅到的圖象信息處理后使機(jī)器人做出響應(yīng)的決議計(jì)劃，節(jié)制舵機(jī)做出響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人做出響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。
詳細(xì)體系簡(jiǎn)圖如圖２所示。
上市公司中做分揀機(jī)器人的企業(yè)快遞分揀機(jī)器人有什么前景圖２iKid仿人足球機(jī)器人體系簡(jiǎn)圖整體來說，iKid足球機(jī)器人的硬件平臺(tái)由其視覺體系、決議計(jì)劃體系及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)組成。
快遞分揀機(jī)器人品牌２色采模子的改善
２．１色采模子的拔取
彩色圖像的方法模子有多種，較為常用的是RGB模子、HSV模子跟YUV模子。RGB模子受光芒的影響較大，而正在角逐中，略微挪動(dòng)一下比賽場(chǎng)地便能夠遭到影響，進(jìn)而須要從頭標(biāo)定。YUV模子中，Y項(xiàng)默示的是光照強(qiáng)度，也就是敞亮度，U跟V默示的是色度。此中亮度旌旗燈號(hào)Y
跟色度旌旗燈號(hào)U、V的信息是彼此自力的，關(guān)聯(lián)性小，同時(shí)降低黑色份量的分辨率也不會(huì)較著對(duì)圖象的質(zhì)量形成影響。
YUV色采模子是從RGB模子經(jīng)線性變換而失掉的，轉(zhuǎn)換公式以下：
此中，N為圖象分辨率，B為位數(shù)，r為幀速度。為了保障足球機(jī)器人正在賽場(chǎng)上能較快天停止圖象獲得跟處置懲罰，經(jīng)由過程屢次實(shí)驗(yàn)取舍將收羅到的圖象以RGB的緊縮格局經(jīng)由過程圖象處理器的硬解碼功用轉(zhuǎn)換為YUYV格局圖象。每張圖片可能用8ms實(shí)現(xiàn)格局轉(zhuǎn)換。YUYV色采模子是抽樣格局，即為YUV4:2：2，保存Y像素，UV正在程度空間上每?jī)蓚€(gè)像素采樣一次。
其次樹立像素表，像素表默示一個(gè)圖象的YUV與顏色表中的數(shù)據(jù)彼此映射的關(guān)聯(lián)。原始的YUV為三組8位數(shù)據(jù)，將三組數(shù)據(jù)并列樹立表的索引便可發(fā)明每組數(shù)據(jù)皆能被索引到，即經(jīng)由過程某一處的像素點(diǎn)Y、U、V的值正在表中停止索引得出對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的顏色標(biāo)號(hào)。為了削減光照形成的影響，先讓足球機(jī)器人屢次停止園地圖象收羅，然后對(duì)所拍攝到像素點(diǎn)的Y、U、V的值停止統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而取舍閾值。
正在停止機(jī)器人顏色標(biāo)定及樹立色采模子的進(jìn)程中，剖析數(shù)據(jù)發(fā)明情況照明度的變更對(duì)U跟V值的漫衍影響極小，可認(rèn)為U跟V值并沒有跟著光照前提的變更而變更，色采校訂表一般來說是沒有須要從頭天生的，僅當(dāng)光芒產(chǎn)生較大變更時(shí)依然須要從頭標(biāo)定。
正在機(jī)器人辨認(rèn)的進(jìn)程中，借參加了邊緣檢測(cè)方式，次要經(jīng)由過程斷定方針球是不是為圓形及斷定球門的少跟下是不是知足必然的比例，另有限定機(jī)器人辨認(rèn)較近地位的足球的才能，終極辨認(rèn)并肯定方針物體，以保障辨認(rèn)的準(zhǔn)確性。
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