[发明专利]解魔方机器人算法执行方法

权利要求书

1.解魔方机器人算法执行方法，其特征在于，包括以下步骤：

读取摄像头图像，将图像转化为灰度图片并对其进行高斯滤波；

根据灰度图片获得灰度直方图，对灰度图片做二值化处理；

根据二值化处理提取图片轮廓线数据，并绘制出图片轮廓线；

根据图片轮廓线数据识别图片的形状，获得矩形轮廓；

提取合适的矩形形状，完成魔方形状捕捉；

对完成捕捉的魔方形状进行颜色识别；

所述根据灰度图片获得灰度直方图，对灰度图片做二值化处理，包括以下步骤：

将灰度图片中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其出现的频率，从而获得灰度值分布的函数，进而获得灰度直方图；其中，所述灰度值分布的函数是对图像中灰度级分布的统计；

通过灰度直方图选择合适的阈值，用此阈值对灰度图片做二值化处理；其中，所述二值化处理就是以阈值为分界线，将灰度图片中灰度小于阈值的像素点设置为黑色，大于阈值的像素点设置为白色；

根据灰度值的不同来区分出物体的轮廓线；

所述根据二值化处理提取图片轮廓线数据，并绘制出图片轮廓线，包括以下步骤：

利用轮廓函数提取图片轮廓线数据，计算图像轮廓，并将图像轮廓按层级结构储存，计算完毕后，将轮廓线绘制出来；

所述根据图片轮廓线数据识别图片的形状，获得矩形轮廓，包括以下步骤：

先从所述轮廓线中检测直线，然后找到互相平行垂直的四条直线，并将符合矩形条件的轮廓储存起来，获得矩形轮廓；

所述提取合适的矩形形状，完成魔方形状捕捉，包括以下步骤：

判断矩形轮廓的长宽比，若矩形轮廓的长宽比接近1比1，即矩形轮廓判断为正方形，完成魔方形状捕捉；

所述颜色识别，包括以下步骤：

绘制网格，确定格点；

对网格区域进行高斯滤波，提取格点颜色，进行格点颜色识别；

储存魔方颜色数据，获得魔方的所有颜色数据；

所述绘制网格，确定格点，包括以下步骤：

确定了魔方在摄像头图像的位置后，根据矩形轮廓的位置、大小、旋转角度信息，在矩形轮廓上绘制网格九宫格，细分出魔方每一面每一格的位置，确定每一小格的中点，即为格点；

所述对网格区域进行高斯滤波，提取格点颜色，进行颜色识别，包括以下步骤：

先对网格九宫格区域的图像进行高斯滤波，消除噪点干扰；

然后提取每个格点的颜色数据，对其进行格点颜色识别；

所述格点颜色识别，包括以下步骤：

首先进行颜色模型转换，即将RGB空间颜色模型转换为HSV空间颜色模型，其中，所述RGB空间颜色模型包括红色空间颜色模型、绿色空间颜色模型、蓝色空间颜色模型，所述HSV空间颜色模型包括色相空间颜色模型、饱和度空间颜色模型、明度空间颜色模型；

提取格点颜色进行颜色分析；

所述颜色分析，包括以下步骤：

首先检测HSV空间颜色模型中的H值；其中，H值代表着色相，在色相环中，0度指向红色，60度指向橙色，120度指向黄色，180度指向绿色，240度指向蓝色，300度指向紫色；

检测完H值后，再检测S值和V值，若S值越低、V值越高，那么这个颜色就越接近白色；其中，S值代表饱和度，V值代表明度。