基于机器视觉的智能扫雪机器人信标识别方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN201610946402.X

申请日：20161026

发明人：宋永端许磊赖俊峰郎作平揭兴威高瑞贞

申请人：重庆大学

申请人地址：400044重庆市沙坪坝区正街174号

公开日：20170419

公开号：CN106570470A

代理人：吴彬

代理机构：重庆信航知识产权代理有限公司50218

摘　　要：本发明公开了一种基于机器视觉的智能扫雪机器人信标识别方法，包括步骤：1)在扫雪机器人工作环境设置两个信标；2)在扫雪机器人上设置摄像头，通过摄像头采集信标图；3)将摄像头采集的图像转化为灰度图像；4)将信标图中的四个相邻矩形的公共点作为角点J；5)角点检测计算；6)重复角点过滤；7)根据BW数组中三个角点是否满足以下三个条件来判断摄像头当前拍下的一帧图中是否有所设置的信标。本发明基于机器视觉的智能扫雪机器人信标识别方法，能准确的识别信标，进而能为扫雪机器人定位提供可靠的参照。??全部

主权项：一种基于机器视觉的智能扫雪机器人信标识别方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在扫雪机器人工作环境设置两个信标，所述信标为圆柱状，所述信标上设置有由两列四排黑白相间的矩形组成的信标图；2)在扫雪机器人上设置摄像头，通过摄像头采集信标图；3)将摄像头采集的图像转化为灰度图像，将摄像头采集的图像转换为灰度图的公式为：Gray＝0.299R+0.587G+0.114B，其中Gray是灰度值，R为红色通道值，G为绿色通道值，B为蓝色通道值；4)将信标图中的四个相邻矩形的公共点作为角点J，以角点J为中心定义4个方向e₁，e₂，e₃和e₄，所述四个相邻矩形中的第一矩形、第二矩形、第三矩形和第四矩形按逆时针排列，其中方向e₁位于第一矩形中，方向e₂位于第二矩形中，方向e₃位于第三矩形中，方向e₄位于第四矩形中；5)以摄像头采集的信标图中的像素点(i,j)为中心，若沿着特征方向e₁和e₃上像素点灰度值的累加和与沿着特征方向e₂和e₄上像素点灰度值的累加和存在较大的差异，则认为该像素点为信标图中的角点；角点检测算子为：C^BW(i,j)＝|∑I(l,m)?ΣI(p,q)|，其中，I(l,m)代表以点(i,j)为中心沿着e₁和e₃方向上遍历的数目为n的像素点的灰度值；I(p,q)代表以点(i,j)为中心沿着e₂和e₄方向遍历的数目为n的像素点的灰度值；对于信标图中角点区域内的像素点，BW算子的响应值较大；而对于平坦区域和边缘区域内的像素点，BW算子的响应值较小；因此选取C^BW的局部最大值作为角点所在位置；6)遍历一帧图像的所有像素点，计算每个点的BW值，记录下最大的三个BW值以及所对应的像素点的坐标，保存在一个大小为3的数组BW[]和Point[]中；如果计算出新的点BW值大于之前保存的BW[]数组中的所有值，则更新BW数组，保证BW数组中的BW值都是最大的三个值；并且在保存新的最大BW值点的过程中，执行以下判断：若果新的点的坐标不在之前三个点坐标的周围，则这个新的点可以代替之前保存的BW数组中BW数值最小的点，否则忽略这个点；如果计算出新的点BW值大于之前的保存的BW[]数组中的所有值，则这个新的点可以代替之前保存的BW数组中BW数值最小的点，否则忽略这个点；7)根据BW数组中三个角点是否满足以下三个条件来判断摄像头当前拍下的一帧图中是否有所设置的信标条件1：BW[]中值的大小是否满足阈值PLINE条件，即BW>PLINE时成立；条件2：Point[]数组中三个像素点的坐标是否在同一直线上，如果在一条直线上，则成立；条件3：判断三个像素点的中间相隔的距离在设定的误差范围内是否相等，如果相等，则成立；当满足以上三个条件的时候，则认为当前摄像头所拍下的当前一帧的图像中有所设置的信标。

关键词：

法律状态：公开

IPC专利分类号：G06K9/00(2006.01)I