基于视觉识别的智能捡网球机器人开发
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 课题背景 | 第8-9页 |
| 1.2 课题研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 捡网球机研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 计算机视觉技术的发展及应用 | 第12-14页 |
| 1.2.3 OpenCV简介 | 第14页 |
| 1.3 课题研究内容 | 第14-15页 |
| 2 机器人总体方案设计 | 第15-19页 |
| 2.1 总体方案设计 | 第15页 |
| 2.2 网球识别模块 | 第15-17页 |
| 2.3 网球拾取模块 | 第17页 |
| 2.4 运动控制模块 | 第17-18页 |
| 2.5 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 基于网球颜色特征的网球识别技术 | 第19-33页 |
| 3.1 颜色空间 | 第19-21页 |
| 3.1.1 RGB颜色空间 | 第19-20页 |
| 3.1.2 HSV颜色空间 | 第20-21页 |
| 3.2 基于HSV颜色特征的网球提取 | 第21-27页 |
| 3.3 提取网球半径与圆心 | 第27-30页 |
| 3.4 网球识别算法 | 第30-32页 |
| 3.5 识别效果测试 | 第32页 |
| 3.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 4 基于网球轮廓特征和高度信息的网球识别技术 | 第33-68页 |
| 4.1 摄像机成像模型 | 第34-39页 |
| 4.1.1 线性摄像机模型 | 第34-35页 |
| 4.1.2 参考坐标系 | 第35-38页 |
| 4.1.3 透镜畸变 | 第38-39页 |
| 4.1.4 非线性摄像机模型 | 第39页 |
| 4.2 摄像机标定 | 第39-44页 |
| 4.2.1 张正友标定法 | 第40页 |
| 4.2.2 摄像机标定程序 | 第40-44页 |
| 4.3 霍夫圆检测 | 第44-48页 |
| 4.3.1 标准霍夫圆检测 | 第44-46页 |
| 4.3.2 霍夫梯度法 | 第46-48页 |
| 4.4 三维重建 | 第48-60页 |
| 4.4.1 三角测量 | 第48-49页 |
| 4.4.2 双摄像机立体标定 | 第49-51页 |
| 4.4.3 立体校正 | 第51-53页 |
| 4.4.4 立体匹配 | 第53-57页 |
| 4.4.5 三维重建 | 第57-59页 |
| 4.4.6 立体坐标系转化到机器人坐标系 | 第59-60页 |
| 4.5 网球识别算法 | 第60-65页 |
| 4.6 识别效果测试 | 第65-67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 捡球机构设计 | 第68-74页 |
| 5.1 捡球机构与提升机构的一体化设计 | 第68-70页 |
| 5.2 储球筐、张紧装置及整体框架式设计 | 第70-71页 |
| 5.2.1 储球筐 | 第70页 |
| 5.2.2 张紧装置 | 第70-71页 |
| 5.2.3 整体框架式设计 | 第71页 |
| 5.3 传送带偏移问题 | 第71-73页 |
| 5.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 6 运动控制系统 | 第74-86页 |
| 6.1 运动学模型 | 第74-75页 |
| 6.2 运动控制系统硬件设计 | 第75-78页 |
| 6.2.1 stm32控制器单元 | 第76页 |
| 6.2.2 电机及驱动器单元 | 第76-78页 |
| 6.2.3 平面定位系统 | 第78页 |
| 6.3 运动控制系统软件设计 | 第78-85页 |
| 6.3.1 PID电机转速控制 | 第78-80页 |
| 6.3.2 位置式PID和增量式PID | 第80-81页 |
| 6.3.3 直线行走算法 | 第81-83页 |
| 6.3.4 点到点行走算法 | 第83-85页 |
| 6.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 7 机器人整体功能测试 | 第86-88页 |
| 结论 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94-96页 |
