基于类Haar特征和颜色特征的NAO机器人识别
计算机与现代化 2017年第2期
JISUANJI YU XIANDAIＨUA 总第258期
文章编号:1006-2４75(2017)02-0030-06收稿日期:2016-07-12
基金项目:国家自然科学基金资助项目(61272220)
作者简介:张俊杰(1990-)，男，山东高唐人，南京理工大学计算机科学与工程学院硕士研究生，研究方向:智能机器人，图像处理;丁淑艳(1978-)，女，黑龙江肇源人，南京理工大学电子工程与光电技术学院讲师，硕士，研究方向:高速数字设计，图像处理;李伦波(1977-)，男，江苏灌南人，副教授，博士，研究方向:智能机器人，图像处理，嵌入式系统三基于类Ｈaar 特征和颜色特征的NAO 机器人识别
张俊杰1，丁淑艳2，李伦波1
(1.南京理工大学计算机科学与工程学院,江苏南京21009４;2.南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京21009４)摘要:在机器人世界杯比赛中,对球员的识别是进行路线规划二传球等上层策略的基础三由于NAO 机器人硬件条件的限制和场外环境的干扰,对算法的运算速度和准确度有一定的要求三为满足这些要求,本文提出将类Ｈaar 特征和级联Ad-aboost 算法应用到对NAO 的识别中三首先,通过在离线环境下由Adaboost 算法训练得到的级联分类器对NAO 进行初次识别;然后,利用颜色直方图匹配对候选目标区域进行二次识别,在排除误检区域的同时,也进行敌我识别三实验结果表明,本方法能够有效地识别NAO 机器人,满足比赛中识别算法对鲁棒性和实时性的要求三
关键词:NAO 机器人;类Ｈaar 特征;级联分类器;颜色直方图匹配
中图分类号:TP391.４;TP2４9 文献标识码:A doi :10.3969/j.issn.1006-2４75.2017.02.006NAO Robot Player Recognition Based on Haar-like Features and Color Features
ZＨANG Jun-jie 1，DING Shu-yan 2，ＬI Ｌun-bo 1
(1.School of Computer Science and Engineering，Nanjing University of Science &Technology，Nanjing 21009４，China;2.School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology，Nanjing University of Science &Technology，Nanjing 21009４，China)
Abstract :In the RoboCup games，recognition of the players is the basis of route planning，passing and other top strategy.Due to the limitation of hardware condition of NAO robot and the disturber of the background，the speed and accuracy of the algorithm are required.In order to meet these requirements，a recognition algorithm based on Ｈaar-like features and cascade Adaboost classifier is proposed.Firstly，NAO was first recognized by a cascade classifier trained by the Adaboost algorithm in the offline environ-ment;then，the candidate target regions are identified by using the color histogram matching for second times，in the removal of false detection area at the same time，NAO also identified other robots being friend or foe.The experimental results show that this method can effectively identify the NAO robot，and meet the requirements of the robustness and real-time of the recognition algo-rithm.Key words :NAO robot;Ｈaar-like feature;cascade classifier;color histogram matching
0 引 言
NAO 机器人被世界众多高校和实验室选择作为研究工具，在语音识别二智能系统二运动控制等学术领
域有着广泛的应用[1-2]三NAO 凭借其仿人形的结构和出色的运动控制能力，被选定为机器人世界杯RoboCup 标准平台组标准平台三比赛中，机器人在场地中的运作是完全自主式的，不受人员或其他外部设
备的辅助控制，因此，比赛实际上比拼的是各队的软
件开发能力三在RoboCup SPＬ比赛过程中，视觉信息是NAO 机器人获取外界信息的最主要的来源三利用其头部的单目相机完成对球二球门二场地线二敌我球员的识别等任务[3]三由于球二球门二场地线这些颜色特征明显，目标识别的复杂度相对较低三而对场地中其他机器人的识别对于完成场地路径规划二避障二传球二最佳射角选择等任务十分重要[４]三按照RobCup 比赛环境的要求，需要对场地目标进行实时高效的识别[5]，但是球员在场地中不断运动，再加上场外信息的干扰，加大了对球员的识别难度三在RoboCup SPＬ比赛
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