6SL3544-0FA21-1?PA0軟件部分設(shè)計(jì)

　　由于本系統(tǒng)采用的是顏色和形狀相結(jié)合的辦法對(duì)無遮擋目標(biāo)物體的識(shí)別。為了達(dá)到機(jī)器人實(shí)時(shí)快速的目的，在軟件方法上，主要采用了目前常用的足球機(jī)器人的顏色識(shí)別方法，目前比較常見是基于閾值向量的顏色判斷法。下面簡述顏色識(shí)別原理。

　　2.1 色彩空間選擇

　　對(duì)于6SL3544-0FA21-1?PA0采用基于彩色圖像分割的方法識(shí)別目標(biāo)時(shí)，首先要選擇合適的顏色空間，常用的顏色空間有RGB、YUV、HSV、CMY等。顏色空間的選擇直接影響到圖像分割和目標(biāo)識(shí)別的效果。

　　RGB：是zui常用的顏色空間，其中亮度等于R、G、B3個(gè)分量之和。RGB顏色空間是不均勻的顏色空間，兩個(gè)顏色之間的知覺差異與空間中兩點(diǎn)間的歐氏距離不成線性比例，而且R、G、B值之間的相關(guān)性很高，對(duì)同一顏色屬性，在不同條件（光源種類、強(qiáng)度和物體反射特性）下，RGB值很分散，對(duì)于識(shí)別某種特定顏色，很難確定其閾值和其在顏色空間中的分布范圍。因此通常會(huì)選擇能從中分離出亮度分量的顏色空間，其中zui常見的是YUV和HSV顏色空間。

　　HSV：接近人眼感知色彩的方式，H為色調(diào)（Hue），S為色飽和度（Saturation），V為亮度（Value）。色調(diào)H能準(zhǔn)確地反映顏色種類，對(duì)外界光照條件變化敏感度低，但是H和S均為R、G、B的非線性變換，存在奇異點(diǎn)，在奇異點(diǎn)附近即使R、G、B的值有很小變化也引起變換值有很大的跳動(dòng)。

　　YUV:RGB顏色空間線性變化為的亮度-色彩空間。是為了解決彩色電視機(jī)與黑白電視機(jī)的兼容問題而提出的。Y表示亮度（Luminance），UV用來表示色差（Chrominance）。YUV表示法的重要性是它的亮度信號(hào)（Y）和色度信號(hào)（U、V）是相互獨(dú)立的。所謂色差是指基色信號(hào)中的3個(gè)分量信號(hào)（即R、G、B）與亮度信號(hào)之差。

　　因此，針對(duì)以上原因，本系統(tǒng)在采用的是YUV色彩空間。

　　YUV格式與RGB存在如下關(guān)系：

　　2.2 6SL3544-0FA21-1?PA0閾值確定和色彩判斷

　　在確定閾值時(shí)，首先通過采集樣本進(jìn)行訓(xùn)練，從而得到預(yù)定的幾種顏色在YUV空間的分量的上下閾值，如圖2所示。

　　當(dāng)6SL3544-0FA21-1?PA0一個(gè)待判定的像素在色彩空間中的位置落在這個(gè)長方體中時(shí)，就認(rèn)為該像素屬于要找的顏色，從而完成對(duì)圖像顏色的識(shí)別。在Y空間中，Y值表示亮度，因它的變化很大，所以只考慮了U和V的值，在進(jìn)行顏色判斷時(shí)，首先分別建立U、V的閾值向量。

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