[发明专利]一种基于双黄线检测的机器人自主巡检方法

摘要

一种基于双黄线检测的机器人自主巡检方法，包括以下步骤：1)图像预处理，过程如下：1.1)图像下采样及感兴趣区域提取；1.2)提取图像中的黄色信息及灰度化；1.3)直方图均衡化与二值化；1.4)形态学变换；2)黄道线识别与中心线定位，过程如下：2.1)细化与霍夫直线检测；2.2)基于矢量的双黄线的中间线定位；3)移动策略，过程如下：在直线C上寻找点D，D点的y值为固定值，x值随直线C的变化而变化，通过判断点D的位置，从而进行机器人移动决策。本发明提供一种兼顾准确性、灵活性与经济性的基于双黄线检测的机器人自主巡检方法。

主权项

一种基于双黄线检测的机器人自主巡检方法，其特征在于：包括以下步骤：1)图像预处理，过程如下：1.1)图像下采样及感兴趣区域提取获取的图像进行缩放，将感兴趣区域设置为图像的下半部分；1.2)提取图像中的黄色信息及灰度化通过变换，生成一个黄色通道，变换表达式为：Y(i,j)＝max(0,R(i,j)‑(max(B(i,j),G(i,j))/1.8))其中Y(i,j)表示像素点(i,j)的黄色灰度值，R(i,j)、G(i,j)和B(i,j)分别表示像素点(i,j)的红色、绿色和蓝色灰度值，通过变换，将RGB图像转化为代表黄色信息的灰度图；1.3)直方图均衡化与二值化利用直方图均衡化操作，之后再进行二值化操作，将灰度图变为黑白两色；1.4)形态学变换对图像先进行开运算再进行闭运算；2)黄道线识别与中心线定位，过程如下：2.1)细化与霍夫直线检测对图像进行细化处理，并进行累计概率霍夫变换，获取黄道线的相关参数；2.2)基于矢量的双黄线的中间线定位寻找夹角最大的两根直线A与B；若找不到，则表示图像中没有出现双黄线，此时对驱动板发送stop指令；若找到，则计算分别与直线A、B平行的向量νa与νb，νa与νb均从图像下方，指向图像上方；分别计算直线A、B的一般表达式：直线A的表达式：直线B的表达式：计算直线A与直线B的交点(x0,y0)，其计算表达式为：x0=(μba·μcb-μbb·μca)/(μaa·μbb-μba·μab)]]>y0=(μaa·μcb-μab·μca)/(μab·μba-μaa·μbb)]]>设直线A与直线B所成夹角的角平分线为直线C，基于νa与νb，计算与直线C平行的向量νc＝(νa/||νa||+νb/||νb||)/||(νa/||νa||+νb/||νb||)可以得到，直线C的表达式为：μac·x+μbc·y+μcc=0]]>其中，μac=vcy]]>μbc=-vcx]]>μcc=vcx·y0-vcy·x0]]>计算出直线C后，将此作为目标移动路径，用于之后确定移动策略；3)移动策略，过程如下：在直线C上寻找点D，D点的y值为固定值，x值随直线C的变化而变化,，通过判断点D的位置，从而进行机器人移动决策。