[发明专利]实时颜色自动采集的机器人控制方法及机器人

权利要求书

1、一种实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，包括：

(1)在机器人顶部设置一顶盖，顶盖上分布有若干种色标样本；

(2)对所述色标样本进行采样，并对采集后的每个色标信息进行阈值分割；

(3)当机器人获得彩色全局图像后，将使用快速颜色分割和序贯连通区域搜索算法得到图像中各色块信息；

(4)通过步骤(3)得到相关色块信息，并提取出色块后与预先存储的模板进行三角形/梯形的模板匹配，并找到最接近的模板，从而计算出该模板对应的目标在当前静态全局图像中的像素坐标和角度信息；

(5)完成本机器人的自定位操作；

(6)确定本机器人的路径规划，以便实现机器人的自主移动。

2、如权利要求1所述的实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，还包括：

机器人定时或事件触发式地对所述顶盖色标样本颜色重新进行阈值分割。

3、如权利要求1或2所述的实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，步骤(1)中顶盖的中心的圆形色标为黄色、其他图形色标分别分布在距离中心若干距离处，顺时针依次为红色、橙色、蓝色和绿色，并将该些圆形色标设置在黑色的纸质板或塑料板上。

4、如权利要求1或2所述的实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，步骤(3)中快速颜色分割进一步为：

首先建立数组Hcp、Scp、Icp，数组大小为360、256、256，初始全部为0；从低位起，依次规定各位代表的颜色，设定颜色阈值时，将Hcp、Scp、Icp对应范围内对应位置设为1，其他颜色以此类推；

判断某一像素属于某一颜色时，根据像素的值读取对应数组内的元素，进行“位”与运算，如果运算结果某一位上的值为1，表示该像素输入色彩分量中该位所代表的颜色，如果所有位都为0，则表述该像素不属于任何已经设定的颜色，将三个色彩分量的值进行2次位与运算就可直接判断出该像素的值所属的颜色范围。

5、如权利要求1中2所述的实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，步骤(3)中序贯连通区域搜索算法进一步为：

行搜索中，相邻的相同颜色像素作为一个Mark，每一Mark中包括该段像素的起点、像素数目和颜色类型，并设定相同颜色构成的连通区域为一Group，Group记录了该连通区域的颜色、序号、像素总数、外接矩形、计算得到的重心和每一个Mark的信息；

搜索过程中，随着行扫描的进行，新搜索到的Mark，根据Mark的颜色特征或加到已有的Group中，或是产生新的Group，同时合并邻接的Group，当搜索到新的Mark且找到它的终点，就检查其八连通区域中上一行时候有相同颜色的像素，如果没有，就认为是新的连通区域，并生成新的Group记录该Mark，并该Mark作为连通区域的初始根节点，新的Group加入到记录链表的末端；如果检查到相同颜色的像素，就更新相关Group的信息，并修改该Mark的标记；如果该Mark同时和多个相同颜色的Group邻接，所有Group均合并到根节点最左边的Group中，更新Group信息。

6、如权利要求1或2所述的实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，确定本机器人的路径规划是通过快速随机扩展树算法来计算获得。

7、如权利要求1或2所述的实时颜色自动采集的机器人控制方法，其特征在于，步骤(5)还进一步包括：自主移动机器人相机的自定位，在静态全局视觉体系中，利用Tsai方法求解3D投影模型；在动态全局视觉体系中，采用改进的张正友算法，依靠多幅图像建立其对应关系。