[发明专利]一种基于视觉显著性的舞台轮式移动机器人目标检测方法

权利要求书

1.一种基于视觉显著性的舞台轮式移动机器人目标检测方法，其特征在于，在舞台轮式移动机器人上安装视觉传感器；在舞台轮式移动机器人行走过程中，视觉传感器实时采集舞台轮式移动机器人的原始环境图像；每当采集到一帧原始环境图像时，即对所述原始环境图像进行目标分析，快速有效的检测到目标信息；并根据检测到的目标信息，进行目标跟踪和导航；

其中，对于检测到的每一帧原始环境图像，采用以下步骤进行目标分析：

步骤1，原始环境图像I(x,y)＝I_t(x,y)+I_b(x,y)+I_n(x,y)；其中：I(x,y)表示原始环境图像；I_t(x,y)表示目标部分；I_b(x,y)表示背景部分，I_n(x,y)表示随机噪声部分；

步骤2，采用双边滤波算法对所述原始环境图像I(x,y)进行滤波处理，去除噪声，得到无噪图像s(x,y)；

具体的，采用以下公式，将原始环境图像I(x,y)上每一个像素点(x,y)进行双边滤波：

其中：

C代表加权因子；

像素点(x,y)代表原始环境图像I(x,y)上的像素点位置坐标；

N_x,y代表像素点(x,y)的邻域；

像素点(i,j)代表像素点(x,y)的每一个邻域的位置坐标；

σ_d代表空间邻近因子；

σ_r代表像素相似因子；

步骤3，采用下式，对原始环境图像I(x,y)和无噪图像s(x,y)进行差分运算，得到差分图像f(x,y)：

f(x,y)＝I(x,y)-s(x,y)

步骤4，对差分图像f(x,y)进行图像增强处理，即：采用γ值对差分图像f(x,y)的灰度进行校正，使目标更加凸显，得到增强图像g(x,y)；具体方法为：

步骤4.1，根据差分图像f(x,y)的亮度，设置可调变量γ和经验常数h的初始值；

其中，可调变量γ为映射图像亮度的曲线，用于控制图像增强程度，其取值调整规则为：

步骤4.2，根据下式，得到增强图像g(x,y)：

其中：k为常数，取值为1；

步骤4.3，判断增强图像g(x,y)是否达到设定的信噪水平，如果没有达到，则调节可调变量γ和经验常数h的取值，返回步骤4.2；如果达到，则此时得到的即为增强图像g(x,y)，然后执行步骤5；

步骤5，采用下式，对增强图像g(x,y)进行目标显著化处理，得到目标显著化处理后的图像g(x,y)

其中：

k为经验常数；

f1代表目标灰度范围的下边界取值；

f2代表目标灰度范围的上边界取值；

步骤6，目标显著化处理后的图像g(x,y)中，背景部分和噪声部分的像素值均为0，因此，显示出的图像轮廓，即为目标轮廓，由此快速有效的检测到目标。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉显著性的舞台轮式移动机器人目标检测方法，其特征在于，步骤2中，通过双边滤波算法对原始环境图像I(x,y)进行滤波处理，既保留图像边缘特性，又对图像进行平滑滤波处理。