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1、第29卷 第3期湖 南 大 学 学 报 (自然科学版)Vo1.29,No.32002年6月JournalofHunanUniversity(NaturalSciencesEdition)Jun.2002文章编号:100022472(2002)0320025206足球机器人系统中一种快速模式识别算法X的研究与实现张 杏,彭晓燕,谭鹤良(湖南大学机械与汽车工程学院,湖南长沙,410082) 摘 要:机器人足球赛是一项非常复杂的高技术对抗活动,快速准确的识别出机器人和小球是决策和控制的依据L提出了一种高效准确的模式识别算法,该算法基于球场中各个机器人外罩顶部的色标颜色,首先进行网格扫描搜索切入点,
2、再采用基于彩色图像的轮廓提取与跟踪,得出各个色块的轮廓,然后由预先设定的阈值来过滤无效色块,最后根据标定的机器人色彩,进行有效色块的最佳匹配,从而确定出球场上机器人的位置和方向以及小球的位置等信息L实验表明,该方法能满足实时性要求,并能自适应多种亮度环境L关键词:模式识别;网格扫描;轮廓跟踪;最佳匹配中图分类号:TP24文献标识码:AResearchandImplementationofAFastAlgorithmforPatternRecognitioninRobotSoccerSystemZHANGXing,PENGXiao2yan,TANHe2liang(CollegeofMechani
3、calandAutomotiveEngineering,HunanUniv,Changsha410082,China)Abstract:Visionsubsystemisanimportantcomponentinrobotsoccersystemthatisrequiredtobefast,accurateandrobustagainstnoise.Anefficientandaccuratealgo2rithmofpatternrecognitionispresented.Thestepsofthisapproachcanbesummarizedasfollows:firstly,acco
4、rdingtothesizeandshapeofthetwocolormarkersontopofeachrobotintheplayground,gridscanisadoptedinordertofindthefirstpointforcon2tourtracing;secondly,allthepossibleimageblocksarepickedupbycontourtracingbasedoncolorfulimage;thirdly,someimageblocksareconsideredtobenoiseimageblocksorrepeatedimageblocksandar
5、etobefilteredaccordingtothespecifiedthresh2old;finally,inaccordingtothegivencolor,bestmatchofthevalidimageblocksistobedone.Thereby,thepositionandtheorientationoftherobots,aswellasthepositionoftheballaretobereceived.SeveralexperimentsprovethatthismethodcanselfadaptX收稿日期:2002203221作者简介:张 杏(19782),女,湖南
6、常德人,湖南大学硕士研究生1©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.26 湖南大学学报(自然科学版)2002年tovariableluminanceanditcanmeettherequirementsofreal2timecalculation.Keywords:patternrecognition;gcridscan;contourtracing;bestmatch在足球机器人系统中,球场上方的摄像头、视频采集卡及其相关软件和处理球场场景的模式识别程序组成了视觉子系统L该子系统的
7、主要任务是连续、快速地采集、处理球场场景图像,并通过不断辨识标准的桔黄色的小球(足球)和机器人外罩顶部的色标,及时得到场上运动物体(包括双方6个机器人和一个小球)的相关数据,供决策子系统进行分析决策使用L所以视觉子系统的性能直接决定了机器人的控制性和控制效果L在机器人比赛过程中,摄像头固定,视场固定,光线充足,被辨识物体无影,机器人和小球颜色鲜明、轮廓清晰L这些特点给模式识别程序的设计和实现带来了
