[发明专利]一种视觉循迹四足机器人及其循迹线的特征信息提取算法

权利要求书

1.一种视觉循迹四足机器人，其特征在于：包括8自由度的四足步行机器人本体、摄像头模块、上位机模块、下位机模块、舵机，其中所述四足步行机器人本体采用全肘式的四足机器人串联腿部结构，所述舵机作为所述四足步行机器人本体腿部关节的执行机构，摄像头模块设于所述四足步行机器人本体头部，所述摄像头模块与所述上位机模块通过usb连接，所述上位机模块用于将所述摄像头模块采集到的视频帧进行实时处理，所述上位机模块与所述下位机模块通过串口连接，所述下位机模块接收所述上位机模块串口通讯执行步态。

2.根据权利要求1所述的视觉循迹四足机器人，其特征在于：所述舵机为双轴数字舵机。

3.根据权利要求1所述的视觉循迹四足机器人，其特征在于：所述下位机模块为采用Arduino Mega2560开发板的下位机控制器。

4.根据权利要求1所述的视觉循迹四足机器人，其特征在于：所述摄像头模块为ZED双目相机。

5.根据权利要求1所述的视觉循迹四足机器人，其特征在于：所述上位机模块为戴尔DESKTOP-49A8PFU笔记本。

6.一种循迹线的特征信息提取算法，其特征在于：

第一步，将采集到的彩色图像的RGB三分量进行加权平均，得到灰度图像，处理后的图像像素在0-255的范围之中，像素越低则颜色越黑，黑色循迹线相对于白色地板而言，有更低的像素值；

第二步，将灰度图进行二值化处理，通过设定阈值为45灰度值，将低于45灰度值的像素设为1，将高于45灰度值的像素设为0；

第三步，对二值化图像进行去噪处理；

第四步，寻找图像中的黑线轮廓，将轮廓标记于图像之中，对图像进行感兴趣区域的裁剪，将此区域之外的像素值等于0；

第五步，对图像中所有的轮廓进行筛选，将选出的轮廓进行最小外接矩形，最小外接矩形是一个细长的长方形，依据此长方形的几何特征，作为轮廓筛选的依据，得出唯一的黑色循迹线的轮廓信息；

第六步，通过建立循迹线的近似直线方程，选择画面中轮廓线最底端中点作为直线A(X1,Y1)点，画面中竖直方向三分之一处区间的轮廓线中点为B(X2,Y2)点，利用两条直线的如下夹角公式求出两条直线的夹角a，直线的截距b直接用A点横坐标与画面长度的二分之一求差得出。

Ax+By+C＝0