[发明专利]一种基于RGBD信息的小型足球机器人识别与追踪抓取方法

摘要

本发明公开了一种基于RGBD信息的小型足球机器人识别与追踪抓取方法，属于视觉感知伺服移动技术领域。现有的小型足球机器人的一切移动以及信息来源都要依托于高处的全区摄像头，自身并不具备独立视觉以及独立运算处理系统，需要通过执行电脑端发来的指令进行运动。当全局摄像头失效以后，小型足球机器人将完全致盲，进而导致完全失效。而本发明通过在小型足球机器人上配置深度相机作为感知元件，同时配合相应的控制算法，使得其具备了独立视觉。当机器人具有独立视觉以后，机器人便具备了自助感知能力，使小型足球机器人可以发挥更大的作用。这种小型足球机器人尤其适合作为守门员进行使用，能够根据球的运动轨迹对其进行拦截。

主权项

1.一种基于RGBD信息的小型足球机器人识别与追踪抓取方法，其特征在于，在所述的小型足球机器人上安装深度相机作为视觉感知元件，该小型足球机器人作为守门员对球进行拦截；所述方法的步骤如下：S1：通过深度相机实时获取小型足球机器人所在位置周边环境的RGB图像与深度图像；S2：基于S1中获取到的当前RGB图像帧与深度图像帧，识别出球相对于机器人的坐标位置，识别方法如下：S21：将当前的RGB图像帧与深度图像帧转换为矩阵格式；S22：对转换后得到的RGB矩阵以及深度矩阵通过高斯模糊进行平滑去噪；S23：将高斯模糊后的RGB矩阵由RGB转换到HSV颜色空间，然后通过预设的Hue、Saturation以及Value阈值识别出球所在的颜色空间，获得一个只含球与非球的二值矩阵；S24：从二值矩阵中获取球的外包矩形框代表球的二维位置；S25：通过比对HSV图中球的外包矩形框的中心坐标(x，y)以及所述深度矩阵，获取该中心坐标(x，y)的深度坐标d，进而获得球相对于机器人的坐标位置；S3：当在前一帧图像识别到球相对于机器人的坐标位置后，在后续帧中通过追踪算法对球进行追踪，若追踪到球则更新该帧中球相对于机器人的坐标位置，若未追踪到球则重新通过所述步骤S2识别出该帧中球相对于机器人的坐标位置；S4：不断根据前后两帧图像中球相对于机器人的坐标位置判断球是否发生移动，当判断球已经开始移动后，根据移动后的若干图像帧中球的位置，对球的运动轨迹进行估计，并根据估计结果移动小型足球机器人对球进行拦截。