该文介绍了一种基于单摄像头机器人机器视觉的程序设计。该设计在结构上分为四大部分,摄像头采集驱动、乒乓球及影子识别定位、乒乓球三维定标及乒乓球运动轨迹预测。摄像头采集驱动包括图象数据格式转换,图像时间标签。影子是对单摄像头特殊定标方案的一个必要条件,识别主要是利用运动物体的运动特性和亮度、颜色等特征进行分割提取,并附加滤波器去除噪声,乒乓球及影子的定位是在重心、轮廓和投影法综合作用下实现的。三维定标主要是借助于灯,球,影子,摄像头光心的特殊几何关系。再通过创建乒乓球与桌子的碰撞模型和乒乓球自由飞行轨迹模型,就可以通过一个图像序列预测乒乓球的运动轨迹,从而移动机器人,达到击打乒乓球的任务。本项目中,主要难点是实时性和精度问题。通过该文的实验统计,从实时性上:采集所需的三个图像序列需要50ms,识别、定位算法需要100ms,定标、轨迹预测需要5ms,总共耗时在160ms以内,乒乓球运动距离不到1m,可以留下较为充足的时间给机器人运动到目的点完成击打动作;从轨迹位置误差上:图像采集时间误差在1ms以内,位置标定误差在1cm以内,轨迹预测距离误差在10cm以内,时间误差在30ms以内,考虑到球拍的大小,和击球动作的幅度,完全可以成功完成任务。