臺灣博碩士論文加值系統

本研究的研究目的在利用影像辨識技術來進行色塊辨識定位，讓機器人回到充電站進行充電。在本論文中利用影像辨識技術達成自走車自動尋軌有下列幾個研究重點：第一，改用色塊辨識，進行影像處理來抓取色塊，第二，抓取色塊的形心求得誤差值與兩輪間之轉速比例控制關係式建立和ROI判斷兩種方式為機器人行走定位。此方式不需要地上貼色帶，用色塊辨識中的色塊追蹤達到機器人與充電站順利結合。

This study use image recognition technology to location and let the robot back to the charging station to charge by color recognition method. In study ,using image recognition technology to achieve self-propelled vehicle automatically seeking that have some points: First, using the blocks of color recognition to capture the color for image processing. the second, grab the centroid of color to obtain the error and the two wheel of speed proportional control relationship with ROI to determine location for the robot to walk. This method does not need to paste the ribbon in ground that using blocks of color recognition to achieve the robot smoothly track to charging station.

誌謝 i
ABSTRACT ii
中文摘要 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 論文架構 2
第二章 機器人與充電站的系統架構 4
2.1 簡介 4
2.2 服務型機器人規格表 5
2.3 服務型機器人硬體架構 6
2.4 充電站架構 7
2.5 插頭與插座設計 8
2.6 開發軟體功能介紹 11
第三章 視覺辨識技術之應用 12
3.1簡介 12
3.2 色彩空間 14
3.3 彩色之二值化處理 15
3.4 視覺形態學處理 16
3.4.1 邊界移除 16
3.4.2 去除顆粒 17
3.4.3 膨脹運算 17
3.4.4 侵蝕運算 19
3.4.5 圖像填補處理 20
3.5 形心法 21
3.6 ROI分析 21
第四章 實驗結果與分析 23
4.1 系統與路徑規劃 23
4.2 初始設定 24
4.3 尋找色塊實驗 25
4.4 牆壁上色塊路徑實驗 30
4.4.1 影像辨識結果(牆壁上色塊) 30
4.4.2 路徑判斷(牆壁上色塊) 34
4.5 插頭插入插座實驗 41
4.5.1 影像辨識結果(充電站色塊) 41
4.5.2 路徑判斷(充電站色塊) 45
第五章 結論與未來展望 45
5.1 結論 51
5.2 未來展望 51
參考文獻 53

[1] Yi-Cheng Wu, Ming-Chang Teng ,Yi-Jeng Tsai,“Robot Docking Station for Automatic Battery Exchanging and Charging”, IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics,pp.1043-1046, 2008.
[2] Seuing-Hun Kim, Chi-Won Roh, Sung-Chul and Min-Yong park,"Outdoor Navigation of a MObile robot Using Differential GPS and Curb Detectin", IEEE Int'l Conf. on Robotics and Automation, Italy,10-14 April, 2007
[3] Sun-Li Wu, Ming-Tang Cheng, member IEEE and Wen-Chung Hsu,"Design and Implementation of a Prototype vision-guided Golf-Ball Collection Mobile Robot," IEEE Int'l conf. on Mechatornics, July 10-12,2005, Taipei, Taiwan
[4] Chihhsiong Shih,William C. Chu，“AVision Based Interactive Billiard Ball Entertainment System”，2007 IEEE。
[5] Stephen J. Matthews. Vision on the factory floor. Laser Focus World, pp. 94-97, September 2004.
[6] X. Hou and L. Zhang, “Saliency detection: A spectral residual approach”, In IEEE Proc. Conf. Computer Vision and Pattern Recognition, June 2007.
[7] F. Q. Yang, Q. Tan, H. L. Xu and R. A. Willgoss, “Precision docking of a mobile robot using infrared and laser guidance,” Opto-Electronic Engineering, vol. 34, iss. 11, pp. 14-18, 2007.
[8] K.S. Hsu, M.G. Her, C.C. Huang and M.C. Tsai, "A Study on The Design of an Image Recognition Technology for Billiards Training System," International Journal of Computational Intelligence Research & Applications , Dec. 2011
[9]陳協助，“機器人自動充電系統之開發”國立雲林科技大學碩士論文，2009。
[10]陳建志，“行動機器人研發平台的設計與製造”私立大同大學碩士論文，2011。
[11]楊淳麟，“應用於油管外部勘查之八輪機器人之設計”私立大同大學碩士論文，2010。
[12]蔡明志，“影像辨識技術於撞球訓練系統之設計研究”私立大同大學碩士論文，2011。
[13]曾乾特，“移動機器人自動充電系統之研究”私立中原大學碩士論文，2012。