[发明专利]一种基于多摄像头机器视觉的医疗吊臂自动避障控制方法

摘要

本发明公开了一种基于多摄像头机器视觉的医疗吊臂自动避障控制方法。本发明包括以下步骤：1）实时采集图像数据；2）传输图像数据到PC机；3）图像预处理；4）图像检测是否有障碍物，并且判断障碍物位置信息；5）将障碍物信息传输给下位机电机控制系统；6）电机控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的运动路径；7）电机控制系统运行，避开障碍物，运动到指定位置。本发明运用了机器视觉图像处理的相关理论和路径规划理论，以保障自动避障功能的实现，另外考虑到手术室复杂的现场环境对图像的噪声干扰，本发明还采用了一定的软件滤波处理以增强整体算法的鲁棒性和精确性，可以实现对障碍物的高精度识别以及对吊臂的精确避障控制。

主权项

1.基于多摄像头机器视觉的医疗吊臂自动避障控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1.1)，实时采集图像数据；(1.2)，将(1.1)采集到的图像数据传输到PC机上；(1.3)，将(1.2)中的图像进行预处理；(1.4)，图像检测是否有障碍物，并且判断障碍物位置信息，具体步骤：(2.1)，对四个摄像头同时采集彩色图像，通过图像拼接算法，再进行灰度化处理，得到完整的灰度图像，由于有多个摄像头同时拍摄吊臂末端的各个方向上的图像，每个摄像头得到的图像都只是吊臂末端周围图像的一部分，通过采用SURF特征的图像拼接融合算法，将所得到的图像融合为一张完整的吊臂末端周围图像，再对彩色图像进行灰度化处理，得到灰度图像；(2.2)，对处理得到的灰度图像再进行二值化处理，先使用OTSU算法，计算出自适应最佳阈值，再将该阈值用于CANNY算子中，作为CANNY算法中的一个参数，对灰度图像进行处理，得到具有障碍物边缘信息的二值图像；(2.3)，识别每个图像中的边缘信息，确定障碍物边缘像素点坐标；(2.4)，通过各个摄像头与吊臂的相对位置，进行坐标转化，将各个图像中障碍物的局部位置坐标转化为全局位置坐标，即获得障碍物位置相对于吊臂的坐标；(1.5)，将(1.4)中得到的障碍物信息传输给电机控制系统；(1.6)，电机控制系统对障碍物位置进行分析、计算，实时规划更新到达目标位置的运动路径；(1.7)，电机控制系统按照(1.6)中所规划的路径运行，避开障碍物，运动到指定位置。