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课程设计 基于足球机器人的视觉系统设计 共55页，27004字。
摘 要
机器人足球赛，顾名思义，就是制造和训练机器人进行足球比赛。通过这种方式来提高人工智能领域、机器人领域的研究水平。早在1993年，Alan Mackworth就提出机器人足球比赛是很好的机器人和AI研究的实验平台。同时，还有一些学者也提出了这个问题。在他们的努力下，1997年8月23-29日，第一届足球机器人比赛及会议在日本的名古屋举行。建造机器人进行足球比赛是很有挑战性的工作，激发了大家极大的研究兴趣。
机器人足球赛涉及人工智能、机器人学、通讯、传感、精密机械和仿生材料等诸多领域的前沿研究和技术集成，实际上是高技术的对抗赛。国际上最具影响的FIRA和足球机器人两大世界杯机器人足球赛，有严格的比赛规则，融趣味性、观赏性、科普性为一体。机器人足球赛从一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域基础研究和高技术发展的水平。
本论文在详细查阅中英文有关资料的基础上，综述了国内外足球机器人的应用及开发研究现状，系统地分析了足球机器人的特点、类型及系统的技术组成，并对关键技术加以进一步的说明。基于经济、可靠、模块化原则，并借鉴国内外的研究经验，本文规划设计了一种采用LPC2138控制、蓄电池供电、直流电机驱动，决策系统则采用了基于PC机和USB摄像头采集图像进而分析决策的视觉系统，对视觉原理和组成结构做了简单的介绍。本文的研究是采集图像进而分析决策前期的图像采集及图像识别工作，为下一步基于动态不确定环境对人工智能的考验奠定了基础。
基于PC机和USB摄像头采集图像进而分析决策的视觉系统的开发在微软集成开发环境Microsoft Visual Studio 2003，DirectX下进行，采用C++语言做了视频捕获、图像分析、串口通信等软件设计工作，已实现多种场景下的数码摄像头图像捕获和红绿蓝三种基色的分析识别及串口数据传送的初步工作。

关键字:足球机器人；LPC2138；USB摄像头图像采集；DirectX。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 课题背景及研究意义 1
1.3 足球机器人的起源和应用 2
1.4 足球机器人的国内外现状 3
1.5 本论文研究的主要内容 5
1.6 本论文的篇章结构 6
第二章 足球机器人足球机器人系统构成 7
2.1 足球机器人的车体子系统 7
2.2 足球机器人的通信子系统 8
2.3 足球机器人的视觉子系统 8
2.4 足球机器人的决策子系统 11
第三章 足球机器人硬件系统设计与实现 13
3.1 足球机器人系统构成 13
3.2 车体机械系统设计与实现 13
3.3 电气驱动系统设计与实现 15
3.4 车载控制器 25
3.5 供电系统设计 29
第四章 足球机器人视觉系统软件设计与实现 31
4.1 软件开发环境 31
4.2 机器视觉和人类视觉的差异 32
4.3 视觉系统组成及原理 33
4.4 视觉系统软件设计 35
第五章 总结与展望 44
5.1 毕业设计小结 44
5.2 足球机器人研究展望 44
参考文献 45
致 谢 66