本文通过运用机器学习算法与图像处理相结合,以设计出的分球机构为执行机构,以51单片机为控制核心,同时以微型计算机为算法的处理中心,在MATLAB环境下以MATLAB语言为编程语言,采用串口通信方式来实现单片机与微型计算机的信息通信的一整套的台球识别系统。整个系统中分球机构,将落入袋中的台球送入照片采集箱中,在采集箱中采用普通的低成本的摄像头采集照片,所获照片将发送到微型计算机,经过微型计算机在MATLAB环境下编写的图像处理以及识别算法识别出当前采集箱中台球种类并将识别结果发送到下位机。识别完成后由分球机构将台球输送到下位机,这为系统的一个球的识别流程。本系统最大的特点在于将机器学习与图像处理相结合,只需通过摄像头采集照片就可识别出台球的种类,识别率高且成本低。要实现对采集到的球体有效的识别,需要采集大量的图片和进行大量的实验分析,来获取到最有效的特征,以实现快速且准确识别台球的目的。考虑到整个系统的结构与功能,本文完成了单片机控制系统的硬件选型,照片采集箱和分球机构的结构设计。在获取图片的过程中有开启摄像头、照片抓取、图像处理等过程,在系统工作过程中要建立图像采集模块、单片机控制模块以及下位机三者之间通信的纽带。综合考虑选用MATLAB,该软件能够满足以上的要求,并且可以加载机器学习算法,在该软件环境下完成整套识别系统的软件设计。将图像识别技术应用于对台球的检测与识别,适应了现代化工业的要求,具有良好的应用与发展前景,因此本课题具有重要的研究意义。