基于Lab特征模型的兵乓球追踪机器人的设计与实现

摘要

随着科技的进步,机器人是未来发展的趋势;兵乓球追踪机器人是一种典型的实时机器人,追踪是捡球机器人前期的必要基础;针对单目摄像头的运用,提出了一种基于Lab特征模型的兵乓球追踪机器人的设计方法;乒乓球追踪机器人采用图像处理技术和光学理论对乒乓球进行识别、定位、测距,并能通过单片机控制电机实现实时追踪;对乒乓球颜色特征提取和乒乓球中心定位算法进行了研究,采用Lab特征模型对乒乓球颜色进行识别,引入质心法对乒乓球中心实现定位,推理出单摄像头对乒乓球进行距离测量的示意图和理论公式;依据定位中心和距离值,通过单片机控制电机运动,实现对乒乓球追踪功能;经实验测试,该机器人能够对乒乓球进行快速精准定位,算法处理时间小于100 ms,定位误差小于30 mm.