伴随着计算机视觉算法的不断创新与完善,计算机视觉越来越多地应用到了生活中的各个领域中,人们对计算机视觉的要求也越来越高,这就要求计算机视觉不能局限于理论研究创新,还需要在实际应用中不断发展。足球机器人比赛搭载的视觉系统是计算机视觉应用于实际的典型例子,它综合应用了图像获取、图像分割、目标检测、特征提取和目标跟踪等图像处理的算法,为计算机视觉的实际应用提供了良好的实验平台。本文根据极具世界影响力的足球机器人赛事FIRA中的MIROSOT-3V3比赛规则,设计了MIROSOT-3V3的视觉系统。论文的研究内容包括以下几方面:(1)针对MIROSOT-3V3比赛的环境,对视觉系统的相机、镜头和图像采集卡进行选型,并搭建MIROSOT-3V3视觉系统的硬件环境。(2)设计适用于MIROSOT-3V3比赛的基于颜色查找表的彩色图像分割方法。通过对场地内识别目标颜色变化的分析,设计阈值选取方案。使用OPENCV、C++、MFC编程软件对上述算法进行实现,对相关图像进行图像处理,验证其可行性。(3)根据MIROSOT-3V3比赛要求,对足球机器人小车色标设计。给出用于目标定位的改进的网格节点搜索法。设计种子点判别和植入方法。设计改进的种子点扩张方法,提出待识别目标特征量。设计小车的位置、方向的判断方法。应用编程软件实现上述算法,通过对实物的图像处理验证其可行性。(4)设计适用于MIROSOT-3V3比赛的跟踪算法。根据图像中像素点的运算方式,设计出上述算法的实现方法。