足球训练服务机器人射门位置判别系统设计任务书

题  目

足球训练服务机器人射门位置判别系统设计

院  系

电气与电子工程

专 业

电气工程及其自动化

班  级

电气工程1401

学生姓名

学 号

指导教师

题目来源

科研

题目类型

设计类

主要内容：

1.目的意义

根据国家级大学生创新训练项目足球场地智能服务机器人的设计要求，应用已经学习的专业知识，通过查阅资料，自主学习新的知识与技术，该机器人需要具备足球射门练习的区域检测功能。锻炼根据实际复杂的设计任务要求能动的进行自主学习、方案选择与设计、实际制作的能力，达到将大学期间所学的专业知识融会贯通的目的。

2.技术要求

我校目前正在学习其他大学的经验逐步开展并探索体育俱乐部实践教学。在足球教学中，定点射门是主要的教学内容之一，也是期末考核的主要方式之一。根据实战时足球的不同入射区域对守门员的扑救难度不同，将球门分成5个不同的得分区域。区域尺寸的大小是根据我校足球专选课学生的实际水平制定的，要判断出球进门瞬间球所在的球门区域，仅仅通过肉眼观察很难判断准确，也存在一定的主观性，因此，需要有一个能够帮助教练员进行客观判断的设备。

分析并对比设计方案，运用传感器或CCD摄像头，采集球员射门过程的图像，通过图像分析，对射门效果进行足球入门位置判定，根据入门位置是否是死角等给出技术分析及统计，并给出判定结果。

3.设计参数

根据实战时足球的不同入射区域对守门员的扑救难度不同，将球门分成5个不同的得分区域，如图所示。我们设定从A至E区域分别赋分60至100分，各等级之间相差10分。

要求：

（1）选择CCD摄像头，型号任选。

（2）足球场及球门尺寸参照FIFA规定。

（3）射门时无守门员扑救，即采集图像无人员动态干扰。

（4）实时采集图片，应用MATLAB软件处理。

（5）选择适当的算法。

（6）给出处理结果。

4.工作要求

在毕业设计规定时间内，完成方案的选择对比、系统的整体设计、硬件器件选型、装置外形设计与制作、控制系统设计与软件程序设计并调试，最后完成毕业设计论文。

计划安排：

第1-2周：有关资料的搜集，方案的对比与选择；

第3-4 周：硬件设计与器件选型；

第5-7 周：控制器设计及软件编程、调试；

第8-9 周：完成论文的初稿；

       第10周： 修改、定稿及准备答辩。

主要参考文献：

[1] 李尚生，姜永华.瞬时中频测试技术及其在捷变雷达测试中的应用[J].电子测量技术，2012.1.

[2] 王云新，江俊峰，刘铁根.光电检测电路设计[J].电子测量技术，2015.6.

[3] 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社,2014.7

[4] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2014.7

[5] 薛栋梁.MCS-51单片机原理与应用（二）[M].北京：中国水利水电出版社，2012.2

[6] 徐爱钧.单片机高级语言C51编程与应用[M].北京：北京电子工业出版社，2010.6

[7] 王家文，曹宇.MATLAB图形图像处理[M].北京：国防工业出版社，2010.6

[8] 李月景，图像识别技术及其应用[M].北京，机械工业出版社，2009.7

[9] 蔡文贵.CCD技术及应用[M].北京，电子工业出版社，2012.9

[10] Rosenfeld A.Image Analysis and Computer Vision.Computer Vision and Image Understanding，2010.9