基于全向视觉信息的足球机器人自定位方法研究

RoboCup中型组比赛对抗激烈。针对赛场的高度动态性,提出了一种快速的机器人自定位方法。首先根据全向视觉机器人的结构特点。在进行视觉处理时,利用图像掩模去除无效信息;同时针对全像素搜索的不必要性,采用基于Bresenham算法的像素搜索方法,缩小像素搜索范围。在机器人自定位时,利用白线定位方法,结合基于Bresenham算法的像素搜索方法,有效的提高图像处理的实时性。最后,以ASROⅡ机器人为实验平台,设计了实验验证了该方法不但提高了实时性;而且完全可以满足比赛对定位精度的要求。     

对抗环境下足球机器人路径规划

在RoboCup中型组足球机器人比赛环境下,实现机器人实时、有效的路径规划是赢得比赛的重要前提.充分考虑到足球机器人比赛中实时性和对抗性的特点,采用具有实时性优势的人工势场法,并综合考虑障碍物、目标点以及机器人之间相对位置和相对速度的关系,提出一种相对威胁系数的概念.该系数能够反映比赛中双方机器人实际对抗的强弱程度.将相对威胁系数应用到传统的人工势场中,形成一种新的改进型人工势场法,较好地解决了对抗环境下机器人路径规划中一些实时性、有效性的问题.仿真实验验证了所提出算法在足球机器人比赛系统中具有可行性.将该算法应用于交龙足球机器人上,在实际比赛中取得了较好的成绩.     

中国机器人大赛 掀起全社会科普热

2007"银泉杯"中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛近日在济南西部新城区大学科技园举行。国防科技大学、北京大学、哈尔滨工程大学成为本次比赛的赢家,分别获得了RoboCup中型组4对4比赛、水中机器人比赛、空     

基于改进HSIC控制器的全向足球机器人运动研究

RoboCup比赛对足球机器人实时、准确、稳定等性能要求较高,而全向机器人由于自身特性导致在比赛中高速运动时难以实时、准确地跟踪路径规划程序生成的轨迹.针对这一情况,采用改进仿人智能控制(HSIC)算法对机器人的运动进行控制,较好地解决了这一问题.仿真实验结果表明,与常规PID控制相比,该算法能使全向机器人克服振动等扰动影响,准确高效地实现机器人的运动控制.     

基于Robocup中型组足球机器人的图像识别算法

根据Robocup中型组足球机器人足球比赛的规则要求,机器人科研通过对颜色的识别来达到识别球场上的物体及环境.为了满足实时性和准确性的要求,提出了一种基于YUV色彩空间模型的阈值算法,并通过与RGB色彩空间的算法比较,验证了其有效性和优越性.     

基于视觉SLAM的物体实例识别与语义地图构建

针对目前面向语义同步定位与地图构建(SLAM)研究大多需要已知三维对象模型作为先验知识,或者只对有限的几种物体的类别进行语义分割,而没有区分对象的个体的问题,结合目前先进的基于深度学习的实例分割算法和视觉SLAM算法提出了一种面向实例个体的物体识别和语义地图构建方法,使得机器人不仅获得了面向导航的环境几何信息,而且掌握了面向物体个体的属性和位置信息.该方法利用由视觉SLAM算法获得的图像帧间几何一致性约束来促进连续图像帧中物体匹配与识别结果,提高物体实例识别的精度,同时结合实例识别结果完成语义建图的任务.最后实现了基于视觉SLAM算法的物体实例识别与语义地图构建系统,并在ICL-NUIM数据集上进行实验,实验结果表明该系统能够基本完整地识别场景中的各种物体并生成环境的语义地图,验证了本方法的有效性.     

基于模糊控制的医疗服务机器人的设计与实现

该医疗服务机器人基于ATmega128核心控制芯片,主要采用模糊算法智能识别各个节点,以达到路径巡线的效果。其中,抓取部分由7组灰度传感器、红外接近开关、以及手臂上面的灰度开关与红外接近开关制作而成,能够智能识别需要抓取的物体并放置物品。该医疗服务机器人具有一定的市场前景。     

数字图象中圆形物体的识别及其应用

本文针对含圆形物体的一类数字图象,提出一种采用圆弧法线参数回归方法的快速处理识别算法。该方法对圆形图案和物体等图象进行处理,识别圆心位置和半径尺寸,获得满意的实验效果,并在新日铁的机器人视觉系统中用于识别带钢卷。     

RoboCup中型组比赛中动态阵型选择

针对机器人足球世界杯RoboCup中型组比赛提出的动态阵型选择算法．建立了动态协作模型,将多个智能体组合成一个拥有共同目标的团队。完成给定的任务分配和站位配合,实现了基于动态阵型变换的多智能体动态协作．通过实现各种阵型之间的动态变换．满足了不同情况的协作要求．显著提高了球队的整体竞赛能力．     

模糊决策树在RoboCup仿真组“二对一决策”中的应用

在RoboCup(机器人足球世界杯)仿真组比赛中供决策的信息大多数为连续变量,同时对决策的精度要求较高,而一般的决策树是对离散信息进行分类,抗干扰能力差,难以处理此类问题.模糊决策树把模糊理论与一般的决策树相结合,采用该方法学习RoboCup仿真组比赛中“二对一决策”规则,并在决策树截断条件中引入了最优化指标,通过对4000组样本进行学习和检验,决策正确率达到86%以上,验证了该方法的有效性.同时模糊决策树的决策结果较一般决策树提供了更多的选择方案,便于进行有针对性的取舍从而达到最优的决策效果.     

异构环境下基于任务交互图的调度算法

针对异构环境下任务图为TIG（task interaction graph）的问题，利用松弛标记法善于利用邻居属性处理大量约束的特点，提出一种任务调度算法．算法把任务看作目标对象，处理器单元看作待分配标记，根据对象间所有可能关系，逐渐排除不相关的处理器单元，选择计算和通信综合性能较好的处理器单元．在兼顾任务执行的计算和通信需求的情况下，能够合理分配资源、提高处理速度、缩短整个应用程序的执行时间．实验结果与用穷举法得出的最优结果比较显示，本算法能较理想地解决异构环境下基于任务交互图的调度问题．     

一种基于边界识别的聚类算法

针对基于密度的聚类算法由高密度区到低密度区的处理顺序所带来的不能识别低密度对象类别的缺陷,通过对聚类过程中可能存在的边界识别进行讨论,提出了一种基于边界识别的聚类算法.该算法的思想是：同簇优先权高于密度优先权,即在选择下一个对象进行聚类时,在已聚类的对象中优先选择同一簇的对象,当对象沿某一方向扩展到达簇边界时停止扩展,转而向其他方向扩展,这种处理顺序能使得类别最大化.通过分析簇边界的密度变化特征,建立了边界识别准则,并根据该准则对数据进行聚类.通过在合成数据和美国加州大学提供的知识挖掘数据库数据集上的实验结果表明,所提算法能有效地处理低密度区域的数据,与识别聚类结构的对象排序算法相比,聚类效果可提高4%左右,而时间性能相当.     

基于形状特征分划分的树状区域匹配图像检索

提出了一种依据形状特征划分的树状区域匹配的图像检索算法,其思想是首先基于形状特征将图像发为若干给定浓度的树状关系区域,再结合所划分区域的结构关系及其颜色特征进行匹配检索。通过2个检索粗过滤条件,显著提高了检索响应速度,应用此算法,图像中对象的几何变换（移动、旋转、比例缩放）不会影响到查询结果,实验测试的结果表明,与一般的颜色直方图匹配算法相比,该算法大大提高了检索效率。     

雨天图像中目标显著性检测算法设计与效果评价

雨天条件下,图像中目标的许多特征被掩盖,使得户外图像应用系统效能发挥受到严重的影响。为了提高雨天条件下图像中目标检测的质量,通过综合分析雨天图像中的目标特征,发现其亮度颜色信息、色彩差异信息和暗通道先验信息对目标的显著性具有高敏感度,进而提取了雨天图像中目标的显著性特征,构建了基于混合特征的目标显著性检测模型,最后通过多个评价指标的效能评估实验,与经典算法进行对比,验证了本文算法的有效性。     

鉴印系统中印章的提取与修复

在鉴印系统中,正确识别票据印章的前提是要求所提取的印章质量高、干扰小.由于票据背景的复杂性、油墨的不均匀性、位置的不确定性以及采集带来的噪声等因素,使得印章的提取与修复面临较大困难.分析了RGB和HSI彩色空间模型的优缺点,构建了一种新的印章提取模型,并提出了一种新的填充算法.实验表明,该印章提取模型能够在保证印章提取质量的同时将干扰降到最小,该填充算法能够在保证印章质量的同时避免笔画交接处的过填充,满足进一步识别的需要.     

空间噪声和Langevin方程的Monte Carlo模拟

为了能够模拟Langevin方程中具有任意关联的色噪声,克服由于不知道产生色噪声的微分方程而无法模拟的缺点,该文给出了一个模拟色噪声的方法。在离散的Fourier空间中产生一个噪声序列,再经过离散Fourier逆变换得到所需要的色噪声序列。该方法也适用于模拟空间噪声。以一维时间色噪声以及二维空间短程关联的噪声为例,讨论了用离散Fourier变换来产生色噪声的具体方法。用该方法得到的噪声实际关联,能够与理论值较好地吻合。     

光子噪声受限的波前传感器的实验研究

以自适应塑远镜技术中应用最广的哈特曼(Hartmsnn)型波前传感器为例,利用光子计数技术对单孔径望远镜在光子噪声受限条件下所能探测到的目标星等极限、探测灵敏度极限以及探测速率极限等基本问题作了实验和理论研究。结果表明,利用文中所述的刀口式哈特曼波前传感器,在光子噪声受限条件下,在1ms探测时间内,在波前误差探测灵敏度为十分之一波长的情况下,可探测到八等星目标。为了在光子计数技术基础上准确标定实验目标的星等,研究分析了进入波前传感器的光通量与探测到的对应光电子通量之间的关系,给出了计算模式、计算机模拟结果和实验结果。     

基于多尺度形态学的彩色图像滤波算法的研究

图像去噪是图像预处理过程中非常重要的环节,其去噪效果的好坏直接影响图像分析。针对彩色图像噪声的特点,提出改进的多尺度的形态学滤波算法,将灰度形态学的滤波算法推广到彩色图像,实验结果表明,多尺度形态滤波算法在滤除彩色图像噪声的同时,也能保持彩色图像边缘的信息和色彩信息。     

桥梁节段模型系统矩阵自由振动识别的一种算法

为提高桥梁节段模型参数的识别精度，研究了利用节段模型风洞试验的自由振动信号直接识别系统矩阵的时域法。在可识别性研究的基础上，给出了最小二乘一次完成算法、倒置时序算法，考虑到系统噪声和过程噪声的影响，提出了分段扩阶最小二乘迭代算法（SEO-ILS法）。SEO-ILS法能直接识别出系统矩阵。同时可得到复模态和实模态参数。仿真计算和节段模型风洞试验表明，文中方法有效可行。     

基于Alpha稳定分布模型的彩色图像边缘检测新算法

 在彩色图像的边缘检测中,如何去掉噪声的干扰及怎样更精确的检测出边缘是图像处理中一个非常重要的问题。本文提出了一种去除脉冲噪声干扰的彩色图像的边缘检测算法。首先,提出一种基于Alpha稳定分布模型的图像去噪算法。其次,利用改进的各向同性边缘检测器和快速熵阈值技术自动确定图像边界,并考虑了像素与其邻域像素的颜色距离进一步精确定位图像的边缘。实验证明,该算法能够克服脉冲噪声的影响,较精确的检测出彩色图像的边缘。