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    重庆时时彩倍投法: 一种机器人识别障碍物的方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610929875.9

    申请日:

    2016.10.31

    公开号:

    CN106570463A

    公开日:

    2017.04.19

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06K 9/00申请日:20161031|||公开
    IPC分类号: G06K9/00; G06K9/46 主分类号: G06K9/00
    申请人: 江苏华航威泰机器人科技有限公司
    发明人: 钱进
    地址: 215300 江苏省苏州市昆山市玉山镇元丰路232号机器人产业园
    优先权:
    专利代理机构: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 母秋松;董建林
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610929875.9

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.05.17|||2017.04.19

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种机器人识别障碍物的方法,步骤一:建立障碍物识别模型;机器人在利用视觉识别障碍物的过程中,当视觉传感器的视线投射在障碍物上时,其成像过程符合三角形成像原理,设置Lz为机器人视觉传感器距离障碍物的距离,由机器人头部的超声波传感器测得,并已知β为机器人视觉角度,Y1为图像的长度,h为图像中障碍物的长度;并求得障碍物的高度H公式;采用Hough变换的方法对障碍物进行识别;本发明改进算法能够提高机器人视觉的准确率和速度,取得了令人满意的效果。

    权利要求书

    1.一种机器人识别障碍物的方法,其特征在于:包括步骤如下:
    步骤一:建立障碍物识别模型;机器人在利用视觉识别障碍物的过程中,当视觉传感器
    的视线投射在障碍物上时,其成像过程符合三角形成像原理,设置Lz为机器人视觉传感器
    距离障碍物的距离,由机器人头部的超声波传感器测得,并已知β为机器人视觉角度,Y1为
    图像的长度,h为图像中障碍物的长度;由三角形成像原理能够得到下述公式:
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    求得障碍物的高度H公式如下:
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    步骤二:对障碍物的直线进行准确检测;利用小波变换对检测障碍物的轮廓信息进行
    干扰噪声消除;采用微分算子对障碍物图像二值化处理;采用Hough变换的方法对障碍物进
    行识别。
    2.根据权利要求1所述的一种机器人识别障碍物的方法,其特征在于:所述采用Hough
    变换的方法对障碍物进行识别步骤如下:
    2a:任意选取一个非零点A(xa,ya)作为基点确定障碍物识别的子区域R(r×r);
    2b:在这个子区域内依次搜索其它非零点Bi(xi,yi),利用下述公式4计算每个非零点A
    (xa,ya)和Bi(xi,yi)隶属直线的参数(ρi,θi)
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    其中,ρi为障碍物图像坐标原点o与直线l的距离,θi为坐标原点o到直线l的垂直线与水
    平方向的夹角;
    2c:对障碍物图像的局部区域的阀值进行对比:设置ρ的变化区间为Δρ,θ的变化区间
    为Δθ,若所有参数的变化区间(ρi+Δρi,θi+Δθi)中的参数对的数目是ni,搜索出现最大值
    nmax的变化区间,设置阀值为Lt,判断Lt与nmax之间的关系,若nmax>Lt,则以参数(ρi,θi)作为
    通过点A(xa,ya)的参数;若nmax≤Lt,则将点A(xa,ya)清零;
    2d:扩大搜索范围,并将A(xa,ya)清零,直至障碍物图像中没有非零点为止;
    2e:对障碍物区域中所有的阀值进行比较,若比Lt大,则检测到直线,反之,则检测不到
    直线。

    说明书

    一种机器人识别障碍物的方法

    技术领域

    本发明涉及一种机器人识别障碍物的方法,属于机器人视觉技术领域。

    背景技术

    随着机器人技术的快速发展,机器人的应用范围也越来越广泛。对于机器人来说,
    利用视觉传感器进行障碍物的识别是其核心技术,机器人只有准确对障碍物进行识别,才
    能躲避障碍物,并顺利通过各种复杂的地形。

    机器人视觉中的障碍物识别与地形环境中的障碍物分布与形状密切相关,如何实
    时准确的对地形环境中的障碍物进行准确识别,是机器人能否顺利通过复杂地形的关键,
    也是机器人领域中的一个热点研究课题,受到了越来越多人们的重视。

    发明内容

    目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种机器人识别障碍物的方
    法。

    技术方案:为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

    一种机器人识别障碍物的方法,包括步骤如下:

    步骤一:建立障碍物识别模型;机器人在利用视觉识别障碍物的过程中,当视觉传
    感器的视线投射在障碍物上时,其成像过程符合三角形成像原理,设置Lz为机器人视觉传
    感器距离障碍物的距离,由机器人头部的超声波传感器测得,并已知β为机器人视觉角度,
    Y1为图像的长度,h为图像中障碍物的长度;由三角形成像原理能够得到下述公式:



    求得障碍物的高度H公式如下:


    步骤二:对障碍物的直线进行准确检测;利用小波变换对检测障碍物的轮廓信息
    进行干扰噪声消除;采用微分算子对障碍物图像二值化处理;采用Hough变换的方法对障碍
    物进行识别。

    作为优选方案,所述采用Hough变换的方法对障碍物进行识别步骤如下:

    2a:任意选取一个非零点A(xa,ya)作为基点确定障碍物识别的子区域R(r×r);

    2b:在这个子区域内依次搜索其它非零点Bi(xi,yi),利用下述公式4计算每个非零
    点A(xa,ya)和Bi(xi,yi)隶属直线的参数(ρi,θi)


    其中,ρi为障碍物图像坐标原点o与直线l的距离,θi为坐标原点o到直线l的垂直线
    与水平方向的夹角;

    2c:对障碍物图像的局部区域的阀值进行对比:设置ρ的变化区间为Δρ,θ的变化
    区间为Δθ,若所有参数的变化区间(ρi+Δρi,θi+Δθi)中的参数对的数目是ni,搜索出现最
    大值nmax的变化区间,设置阀值为Lt,判断Lt与nmax之间的关系,若nmax>Lt,则以参数(ρi,θi)
    作为通过点A(xa,ya)的参数;若nmax≤Lt,则将点A(xa,ya)清零;

    2d:扩大搜索范围,并将A(xa,ya)清零,直至障碍物图像中没有非零点为止;

    2e:对障碍物区域中所有的阀值进行比较,若比Lt大,则检测到直线,反之,则检测
    不到直线。

    有益效果:本发明提供的一种机器人识别障碍物的方法,针对传统算法存在的缺
    陷,提出一种基于Hough变换的机器人视觉中障碍物的识别方法。利用机器人头部的超声波
    传感器获得机器人与障碍物的距离,利用三角形成像原理建立障碍物的识别模型,利用
    Hough变换的方法确定障碍物在机器人视觉采集的图像中的直线边缘,利用约束条件获得
    障碍物的最大高度和最大宽度,完成了障碍物的准确识别。改进算法能够提高机器人视觉
    的准确率和速度,取得了令人满意的效果。

    具体实施方式

    一种机器人识别障碍物的方法,包括步骤如下:

    步骤一:建立障碍物识别模型;机器人在利用视觉识别障碍物的过程中,当视觉传
    感器的视线投射在障碍物上时,其成像过程符合三角形成像原理,设置Lz为机器人视觉传
    感器距离障碍物的距离,由机器人头部的超声波传感器测得,并已知β为机器人视觉角度,
    Y1为图像的长度,h为图像中障碍物的长度;由三角形成像原理能够得到下述公式:



    求得障碍物的高度H公式如下:


    步骤二:对障碍物的直线进行准确检测;利用小波变换对检测障碍物的轮廓信息
    进行干扰噪声消除;采用微分算子对障碍物图像二值化处理;采用Hough变换的方法对障碍
    物进行识别。

    作为优选方案,所述采用Hough变换的方法对障碍物进行识别步骤如下:

    2a:任意选取一个非零点A(xa,ya)作为基点确定障碍物识别的子区域R(r×r);

    2b:在这个子区域内依次搜索其它非零点Bi(xi,yi),利用下述公式4计算每个非零
    点A(xa,ya)和Bi(xi,yi)隶属直线的参数(ρi,θi)


    其中,ρi为障碍物图像坐标原点o与直线l的距离,θi为坐标原点o到直线l的垂直线
    与水平方向的夹角;

    2c:对障碍物图像的局部区域的阀值进行对比:设置ρ的变化区间为Δρ,θ的变化
    区间为Δθ,若所有参数的变化区间(ρi+Δρi,θi+Δθi)中的参数对的数目是ni,搜索出现最
    大值nmax的变化区间,设置阀值为Lt,判断Lt与nmax之间的关系,若nmax>Lt,则以参数(ρi,θi)
    作为通过点A(xa,ya)的参数;若nmax≤Lt,则将点A(xa,ya)清零;

    2d:扩大搜索范围,并将A(xa,ya)清零,直至障碍物图像中没有非零点为止;

    2e:对障碍物区域中所有的阀值进行比较,若比Lt大,则检测到直线,反之,则检测
    不到直线。

    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人
    员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应
    视为本发明的?;し段?。

    关 键 词:
    一种 机器人 识别 障碍物 方法
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