机器人足球是目前机器人控制、机器视觉、人工智能、多机器人协调等领域研究的一个热点,也是一个难点。中型组机器人足球比赛(Middle-Size League)是机器人足球世界杯(RoboCup)中的一个重要项目,为机器视觉的相关技术研究提供了一个标准测试环境。本文针对视觉系统在中型组机器人中的应用,设计并实现了一个由全景视觉和前向单目视觉组成的视觉系统,用来完成图像采集、目标识别和目标定位等功能。整个系统运行稳定,基本能够满足比赛的实时性和定位精度要求。全文主要研究内容包括:1.根据中型组足球机器人系统的需要,分析、设计并实现了一套视觉系统。论文介绍了该系统的主要架构,全景视觉和前向单目视觉的组成及工作流程,然后对系统的硬件实现及装配进行了说明,并对参数进行了选择。2.本文讨论了全景视觉的图像识别算法,在YUV颜色空间上进行颜色的分类,利用游程长度编码进行图像的分割,提取区域的属性,得出球门、立柱等标志物体的位置,并对可能出现的干扰进行处理。针对机器人自定位、确定双方机器人和球的位置问题,本文利用两个特征点进行定位和利用多个特征点定位的方法。3.针对全景视觉近端图像信息丢失的缺陷,本文研究了前向单目视觉的图像识别算法,有效改善了全景视觉的不足。该算法通过图像预处理、图像分割、图像识别等处理,能较准确的对机器人附近的物体进行识别与定位,且具有较好的实时性,实验和实际比赛证明,该算法是可行有效的。论文最后对全文进行了总结,说明研究的创新点以及主要研究成果,同时指出自己的不足和有待进一步研究的问题。