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Analyse der Problemstellung

In der Small Size League des RoboCups dürfen globale Sehsysteme verwendet werden, die Informationen an alle Roboter eines Teams leiten. Hierzu wird eine Kamera in Höhe von 3 Metern über dem Spielfeld montiert, so daß das gesamte Spielfeld ohne Kamerabewegungen erfaßt werden kann. Die Regeln schreiben farbliche Markierungen der Roboter, des Balls, des Spielfeldes und der Tore vor. Jeder Roboter wird mit einem Teammarker und beliebig vielen eigenen Markierungen mit erlaubten Farben versehen. Eine eindeutige Identifizierung der eigenen Roboter ist also anhand der Farbmarkierungen möglich.

Die Farbmarkierungen werden üblicherweise so angebracht, daß sie von oben frei sichtbar sind und sich in einer Ebene befinden. Da zusätzlich alle Bewegungen parallel zur Bildfläche stattfinden, handelt es sich um ein 2-dimensionales Bilderkennungsproblem.

Abbildung 1.1: Spielfeldansicht aufgenommen aus der offiziellen Kameraposition. Die Roboter sind mit den offiziellen Farben markiert. Man beachte auch die durch das Objektiv verursachten Verzerrungen. (Bildquelle: Fu-Fighters Berlin)
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Das Sehsystem sollte innerhalb dieser Domäne außerdem äußerst schnell und mit extrem großer Zuverlässigkeit arbeiten. Die eigenen Roboter müssen anhand der von der Bildverarbeitung gelieferten Daten fehlerfrei unterschieden werden, um ihnen die korrekten Steuerinformationen senden zu können. Da es sich bei Fußball um ein dynamisches Spiel handelt, müssen die Roboter auch schnell und verzögerungsfrei auf die sich verändernde Situation reagieren können, um wettbewerbsfähig zu sein. Dies kann natürlich nur gelingen, wenn die sensorischen Informationen in ``Echtzeit'', das heißt, ohne spürbare Verzögerung und so häufig wie möglich gewonnen werden können. Nimmt man die Wahrnehmungsgrenze des Menschen als Maßstab, heißt das mit mindestens 25Hz.


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2001-12-05