基于实时多目标跟踪的足球机器人视觉系统设计

本文针对机器人足球比赛的需要,提出了一种基于实时多目标跟踪的足球机器人视觉系统设计方案。

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机电一体化

№ cmo' 2O b n啪 02年第 1期

基于实时多目标跟踪的足球机器人视觉系统设计 T eD s no aR a-meMut o jc rc i h ei f el i, l—bet T a k g g t i s n C mp tr Vi o y tm o b tS c e o u e s n S se f r Ro o o c r i

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(武汉理工大学机电学院，武汉，300 41 7) 3

摘方案。

要：本文针对机器人足球比赛的需要，提出了一种基于实时多目标跟踪的足球机器人视觉系统设计 足球机器人 I ep lt 0 gh

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Ke o啦：c】 vs n rbtocr y_ l。 io o osce i 1前言

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构，由摄像头、图像采集处理板等硬件设备和

随着高新技术在机器人研究中的深入应用， 智能机器人逐渐成为机器人研究领域的主流。在近几十年中，球机器人作为智能机器人研究领足域的一个分支，经得到越来越多的关注。为了已促进足球机器人研究的发展，际机器人足联国 ( mA) 1 9 r从 9 6年开始，年组织一次机器人足球 每世界杯赛。足球机器人是最近几年在国际上迅速 开展起来的高技术对抗运动，然历史不长，它虽但集高新技术、乐比赛于一体，密切理论和实际娱是的极富生命力的成长点。一般来说，球机器人 足比赛队伍由 4个子系统构成：时多目标跟踪的实视觉-系统、于人工智能的决策子系统、线通 T -基无讯 -系统、器人小车子系统。视觉系统是足球 T -机机器人的一个重要组成部分，性能将极大地影其响比赛的结果，此如何设计出一个高效实时的因视觉系统是非常关键的问

题。 2足球机器人视觉系统

图像处理软件组成。由于比赛规则限定球是橙 色的，并且每队有自己的标志，即蓝色或者黄 色的乒乓球固定于机器人的顶部，因此视觉系统要根据颜色捕获图像，快速跟踪区域内的机器人和球，分析识别确定它们的颜色形状，确定其当前位置和方向，最后将辨识数据提供给

决策系统进行分析决策。足球机器人的视觉系 统处理流程如图 2所示。

圈 1机器人足球比赛赛场全视图 2.目标检测 1

图 1显示了机器人足球比赛的场景，摄像 头固定于场地正上空不断地采集数据传送到计算机，计算机进行分析处理后发出命令指导机器人动作。视觉子系统是机器人的信号检测机对于目标检测，在已经有许多成熟的技术，现 如模板匹配、缘检测、彩分类等等。模板匹边色

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