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视觉系统是机器人足球比赛成败的最关键因素之一。目前全自主中型组机器人的视觉传感主要是由全景视觉子系统完成。全景视觉子系统采用的二段式等比例反射镜存在设计缺陷，有可能无法得到近距离图像（以机器人为中心半径60cm之内），造成了机器人近区域的视觉盲区。为了克服这样的缺点，本论文以AVR单片机为核心CPU器件，采用Omni Vision公司生产的OV6620 CMOS图像传感器，研制一种基于单片机的足球机器人近距离视觉传感装置。实验证明该装置结构简单，体积小，能够对特定颜色进行识别，实时性好，运行比较稳定，基本消除了机器人的近距离视觉盲区。本文的主要工作如下：
（1）首先介绍了足球机器人视觉系统、嵌入式视觉系统及单片机视觉传感系统研究现状；其次简单介绍了全自主机器人足球比赛系统，指出了其视觉子系统因采用二段式等比例反射镜面而存在近距盲区的缺陷，并且提出了采用单片机视觉装置的解决方案。
（2）分析基于单片机的视觉装置所要求的功能，制定总体设计方案。并详细阐述了视觉装置硬件各部分的设计过程，重点介绍处理器单元、CMOS图像传感器单元及它们的接口单元。
（3）简单介绍了视觉装置的软件开发环境，根据视觉装置的功能要求阐述了视觉装置各部分的软件设计，分别给出了各部分的流程图。重点介绍了本文所采用的基于行处理模式的图像处理算法，实验和实践证明该算法具有快速性并且是有效可行的。
（4）详细介绍了装置在线调试模式和实时追踪模式两种模式下的实验过程。实验结果表明如果能够为色度信号U，V选择合适的阀值，视觉装置能够快速准确地实现目标红球的检测，同时也给出了满足设计要求的装置实物图。
论文最后进行总结，说明研究的创新点与研究成果，也对课题研究不足和改进之处提出了展望。