| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外乒乓球机器人研究发展现状 | 第12-20页 |
| 1.2.1 国外乒乓球机器人的研究发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 国内乒乓球机器人的研究发展现状 | 第14-15页 |
| 1.2.3 乒乓球视觉系统发展现状 | 第15-20页 |
| 1.3 本文主要内容 | 第20-21页 |
| 1.4 本文结构 | 第21-23页 |
| 2 乒乓球球桌边缘直线提取 | 第23-47页 |
| 2.1 背景与概述 | 第23-25页 |
| 2.2 图像预处理 | 第25-32页 |
| 2.2.1 基于HSV彩色阈值分割的乒乓球桌特征提取 | 第25-28页 |
| 2.2.2 基于灰度直方图的二值化处理 | 第28-29页 |
| 2.2.3 图像中值滤波 | 第29-30页 |
| 2.2.4 边缘检测 | 第30-32页 |
| 2.3 基于预测搜索域的直线提取算法 | 第32-42页 |
| 2.3.1 摄像机透视模型 | 第32-35页 |
| 2.3.2 直线投影模型 | 第35-37页 |
| 2.3.3 Hough直线检测算法 | 第37-39页 |
| 2.3.4 基于预测的Hough变换算法 | 第39-42页 |
| 2.4 实验与分析 | 第42-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 3 基于“门”形直线对应的机器人本体双目视觉系统 | 第47-59页 |
| 3.1 自定位背景与概述 | 第47-48页 |
| 3.2 基于“门”形直线单目视觉系统定位算法 | 第48-50页 |
| 3.3 基于“门”形直线双目视觉系统定位算法 | 第50-52页 |
| 3.4 实验与分析 | 第52-58页 |
| 3.4.1 仿真实验 | 第52-53页 |
| 3.4.2 实物实验(静态视觉系统自定位) | 第53-55页 |
| 3.4.3 实物实验(动态视觉系统自定位) | 第55-58页 |
| 3.4.3.1 双目视觉系统的定位原理 | 第55-56页 |
| 3.4.3.2 实验分析 | 第56-58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 4 本体视觉系统的乒乓球轨迹预测 | 第59-88页 |
| 4.1 背景与概述 | 第59-60页 |
| 4.2 乒乓球飞行过程运动建模 | 第60-64页 |
| 4.2.1 乒乓球运动建模 | 第60-62页 |
| 4.2.2 连续模型和离散模型的推导 | 第62-63页 |
| 4.2.3 乒乓球运动过程分析 | 第63-64页 |
| 4.3 基于本体-外部视觉系统的参数迁移的轨迹预测 | 第64-70页 |
| 4.3.1 算法整体框架 | 第64页 |
| 4.3.2 Kalman滤波状态估计 | 第64-66页 |
| 4.3.3 本体-外部视觉系统参数迁移 | 第66-68页 |
| 4.3.4 实验结果 | 第68-70页 |
| 4.3.4.1 发球状态稳定条件下的轨迹预测实验 | 第68-69页 |
| 4.3.4.2 不同发球状态下的轨迹预测实验 | 第69-70页 |
| 4.4 基于球拍碰撞模型的轨迹预测 | 第70-79页 |
| 4.4.1 背景与概述 | 第70-71页 |
| 4.4.2 基于PnP的球拍位姿估计 | 第71-73页 |
| 4.4.3 碰撞时间点的确定 | 第73-74页 |
| 4.4.4 球拍碰撞模型 | 第74-75页 |
| 4.4.5 实物实验 | 第75-79页 |
| 4.4.5.1 乒乓球拍定位精度实验 | 第75-77页 |
| 4.4.5.2 碰撞模型参数辨识实验 | 第77-79页 |
| 4.4.5.3 基于球拍碰撞模型的轨迹预测实验 | 第79页 |
| 4.5 本体视觉系统误差分析 | 第79-86页 |
| 4.5.1 乒乓球定位精度与基线的关系 | 第79-82页 |
| 4.5.2 乒乓球击球点预测精度与基线的关系 | 第82-85页 |
| 4.5.3 实物实验 | 第85-86页 |
| 4.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 5 总结和展望 | 第88-90页 |
| 5.1 总结 | 第88-89页 |
| 5.2 展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-92页 |