基本信息
- 项目名称：
- 基于网格算法的机器鱼顶球策略改进
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该实验计划对整个摄像头捕获的视频图像进行网格划分，这样可以将机器鱼或水球定位到某个网格范围内，从而可以得到它们的准确位置，以便进行快速的路径规划和协调控制。 实验中希望能够通过参数来确定控制网格的稀密程度的方法，这样可以通过参数准确定位机器鱼和水球的位置。
- 详细介绍：
- 机器鱼比赛中，鱼需要发现水球并把水球按照预定位置顶过去，准确定位球和鱼的位置以便做出正确决策的问题就显得尤为重要。一般鱼顶球策略是根据鱼与球之间的距离和夹角来调整鱼的转向，以此来完成顶球过程中的进攻和防守任务。但受到水波的影响，水球和鱼的位置很难准确定位，另外，悬挂在水池中心正上方的摄像头对于水池中不同位置的水球和鱼的图像的摄取和定位也存在一定的偏差，因此本实验计划采用基于网格的算法对机器鱼的顶球策略进行改进。 该实验计划对整个摄像头捕获的视频图像进行网格划分，这样可以将机器鱼或水球定位到某个网格范围内，从而可以得到它们的准确位置，以便进行快速的路径规划和协调控制。因此，如何对视频图像进行网格划分是个重要问题，如果网格过密，虽然可以得到更精确的方位数据，但势必会增加计算的复杂程度，而且计算出的精度还有可能被机器鱼在水中游动的非线性特性所抵消；反之，如果网格过疏，则又可能达不到所要求的控制精度。 实验中希望能够通过参数来确定控制网格的稀密程度的方法，这样可以通过参数准确定位机器鱼和水球的位置。网格法定位不仅可以适用于单鱼顶球策略的改进问题，对于多条鱼的协调配合顶球问题，也有改进作用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 通过网格算法来提高机器鱼顶球算法的执行效率，并且能够在机器鱼比赛的时候打赢其他的算法。 基本思路： 1.首先对整个视频图像捕获区域进行网格初始化，选择机器鱼的体长L作为基准单位，把整个视频图像划分为一个矩阵空间。 2.根据视频图像及网格确定水球和机器鱼所在的网格范围。 3.用直线将他们连接，对连线进行等分处理，判断各等分点所在的网格状态字。 4.如果第一个等分点所在的网格的状态字S1为0，则控制机器鱼游向第一个等分点，然后将现所处网格的状态字更新为1，否则等待至S1=0。由于球的位置不断变化，所以鱼顶球的路径也将随之作相应的变化，重复执行2～5步骤，直到将球送入球门。 我们是全国第一个将网格算法付诸实践的团队，我们运用平时学习的数据结构，软件体系结构和C/C++等知识，全凭自己对网格算法的理解来实施算法，且我们的算法都是经过实际机器鱼应用成功的。
科学性、先进性
- 机器鱼算法在海洋探测和军事应用等领域具有重大的应用价值.，可以用于探测水中的污染物。这些机器鱼的身上将安装传感器，可以自动监测河水中的各种污染物，并利用GPS装置将数据适时传给研究人员，并绘制河水的3D污染图。用于对除污有很大的使用价值。
获奖情况及鉴定结果
- 6月13号通过了终期检查。
作品所处阶段
- 作品现已基本完成。
技术转让方式
- 技术培训
作品可展示的形式
- 视频，论文
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品使用了，网格算法技术，适用于机器鱼水球比赛，通过本算法可以进行水下的探测。
同类课题研究水平概述
- 我们是全国第一个将网格算法付诸实践的团队，我们运用平时学习的数据结构，软件体系结构和C/C++等知识，全凭自己对网格算法的理解来实施算法，且我们的算法都是经过实际机器鱼应用成功的。
