自主移动机器人属于具有一定智能的第三代机器人,其智能指标包括自主性、适应性和交互性。RoboCup足球机器人为智能机器人学科的发展提供一个具有挑战性的课题,它的目的主要是通过各种竞赛项目,提供一个标准的平台,使机器视觉技术、智能控制、无线电通讯、机器人技术、人工智能等多个领域的技术能够在该平台上实验和整合。F180小型足球机器人是其中的一个比赛项目,历史最长,也是目前最具有对抗性和挑战性的项目。小型足球机器人系统由视觉子系统、决策子系统、机器人子系统和无线通讯子系统四部分组成,视觉子系统的作用是获取外界环境信息,对目标进行识别、定位和跟踪。 视觉子系统的性能要求主要包括实时性、准确性和适应性。为了达到以上要求,本文对视觉子系统的系统结构和性能指标进行了分析,提出了新的模板设计方案,改进了图像搜索算法,将全局搜索和局部搜索结合,提高了处理效率,改进了Tsai的方法完成了摄像机的标定和畸变矫正,采用全局阈值和局部阈值结合进行图像分割,提高了在不稳定光照条件下的识别率以及机器人和球的定位精度,并建立了一套包括硬件和软件的完整的视觉子系统。通过实验证明了该视觉子系统可以满足对实时性、准确性和适应性的要求。ZJUNlict小型足球机器人先后四次代表浙江大学参加国际和国内比赛,并在比赛中取得优异成绩。