摘 要：随着现代社会科技的快速发展，幼儿智能早期教育机器人开发地愈发成熟，它们发展了教育、陪伴、娱乐功能等功能。在学习生活中扮演着幼儿的智慧启蒙老师这一角色，帮助解决幼儿教育与工作之间的矛盾，在家庭中对幼儿的成长也起着重要的作用。

本文主要研究内容如下：

(1)在介绍课题研究背景和意义的基础上，对智能早教机器人和本文研究的主要内容进行了概述。

(2)重点探究了二维码的预处理过程，包括图像的处理，二值化计算以及对边界的提取。

(3)对早教机器人的具体实现过程进行了介绍，依次阐述了环境的搭建，对二维码的定位，对二维码内容的识别，相关语音的制作以及实现效果。

关键词：早教机器人；二维码识别；智元素；树莓派

目录

摘要

Abstract

第一章 引言-1

1.1 早教机器人的概述-1

1.1.1早教机器人的定义-1

1.1.2 国内外发展现状-1

1.1.3 早教机器人的目的和意义-2

1.2 智元素机器人介绍-3

1.2.1 智元素产品概述-3

1.2.2 智元素的特点-4

1.2.3 智元素的基本组成-4

1.3 论文研究内容及组织-6

第二章 二维码识别的预处理-7

2.1 二维码处理-7

2.1.1 图像灰度处理-7

2.1.2 图像滤波-7

2.2 Sobel算子-11

2.2.1 Sobel算子的基本原理-11

2.2.2 改进的Sobel算子算法-13

2.3 二值化及其计算-14

2.3.1 边缘的二值化-14

2.3.2 算子的实现步骤-15

2.3.3 连续开闭运算-16

2.4 边界提取及计算-16

2.4.1 FindContour提取边界-17

2.4.2 计算边界最小包围正方形，进行定位-20

2.5 本章小结-21

第三章 早教机器人具体实现过程-23

3.1 环境搭建-23

3.2 定位二维码位置-24

3.3 识别二维码内容-26

3.4 人物介绍的语音制作-29

3.4.1制作语音-29

3.4.2 将语音导入机器人-29

3.5 实现效果-31

3.6 本章小结-32

结束语-33

参考文献-34

致 谢-36