[发明专利]一种基于LED光源的地毯识别方法

权利要求书

1.一种基于LED光源的地毯识别方法，其特征在于，包括：

S1.对具有LED光源照射的地面进行拍摄，并获取相应的灰度图像；

S2.获取所述灰度图像中光斑的中心点像素(x1,y1)；

S3.以所述光斑的所述中心点像素(x1,y1)为中心，获取一个关于所述光斑的光斑半径；

S4.以所述中心点像素(x1,y1)为中心，以所述光斑半径为单位长度划分出多个同心的图像区域，并分别计算各个所述图像区域的灰度均值和灰度方差；

S5.基于多个所述图像区域的灰度均值和灰度方差进行第一次地毯识别，若第一识别结果为地毯，则对所述灰度图像进行第二次地毯识别，若第二识别结果仍为地毯，则判定为地毯。

2.根据权利要求1所述的地毯识别方法，其特征在于，步骤S2中，获取所述灰度图像中光斑的中心点像素(x1,y1)的步骤中，包括：

S21.获取所述灰度图像中灰度最大的像素点(x0,y0)；

S22.以所述像素点(x0,y0)为中心，以第一预设长度为半径的圆形区域所包含的像素点(x,y)构建像素点集合δ1；

S23.计算所述像素点集合δ1中每个像素点(x,y)的灰度指标T(x,y)；

S24.获取最大所述灰度指标T(x,y)所对应的像素点(x,y)，并作为所述中心点像素(x1,y1)。

3.根据权利要求2所述的地毯识别方法，其特征在于，步骤S3中，以所述光斑的所述中心点像素(x1,y1)为中心，获取一个关于所述光斑的光斑半径的步骤中，包括：

S31.以所述中心点像素(x1,y1)为中心，以第二预设长度为半径，对涵盖的第一圆形图像区域进行二值化，并采用otsu算法计算分割阈值；

S32.设定固定步长，以所述固定步长延长所述第二预设长度，增大涵盖的第一圆形图像区域，对增大的图像区域进行二值化，并采用otsu算法计算分割阈值；

S33.计算所述第二预设长度延长前后的两个所述分割阈值的差值绝对值，若所述差值绝对值大于预设阈值，则输出当前第一圆形图像区域所对应的半径长度作为所述光斑半径，若所述差值绝对值小于预设阈值，则重复执行步骤S32至S33。

4.根据权利要求3所述的地毯识别方法，其特征在于，步骤S4中.以所述中心点像素(x1,y1)为中心，以所述光斑半径为单位长度划分出多个同心的图像区域的步骤中，所述图像区域具有三个；其中，第一个所述图像区域为以所述中心点像素(x1,y1)为中心，以所述光斑半径划分的圆形区域；第二个所述图像区域为以所述中心点像素(x1,y1)为中心，以1倍至2倍至所述光斑半径的范围划分的第一圆环区域；第三个所述图像区域为以所述中心点像素(x1,y1)为中心，以2倍至3倍所述光斑半径的范围划分的第二圆环区域。

5.根据权利要求4所述的地毯识别方法，其特征在于，步骤S4中，分别计算各个所述图像区域的灰度均值和灰度方差的步骤中，采用以下公式获得所述灰度均值和所述灰度方差，表示为：

其中，num(G)是所述图像区域包含像素的个数，μ表示灰度均值，θ表示灰度方差。

6.根据权利要求5所述的地毯识别方法，其特征在于，步骤S5中，基于多个所述图像区域的灰度均值和灰度方差进行第一次地毯识别的步骤中，采用第一判别公式进行识别，若所述多个所述图像区域的灰度均值和灰度方差同时满足所述第一判别公式时，则第一识别结果为地毯，否则第一识别结果为非地毯；其中，所述第一判别公式表示为：

其中，α1∈(0.1,0.2)，α2∈(0,0.2)，α3∈(0.2,0.3)，μ1表示圆形区域的灰度均值，θ1表示圆形区域的灰度方差，μ2表示第一圆环区域的灰度均值，θ2表示第一圆环区域的灰度方差，μ3表示第二圆环区域的灰度均值，θ3表示第二圆环区域的灰度方差。