[發明專利]一種用于巡邏的機器人

有效

• 申請號: 201710862311.2
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107443403B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 黃信文
• 申請（專利權）人: 上海昕鼎網絡科技有限公司
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J19/02;B25J5/00
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 江婷

1.一種用于巡邏的機器人，其特征在于，包括底座、行走機構、支撐機構和監控機構，所述行走機構安裝在底座上，用于機器人在巡邏區域行走，所述支撐機構安裝在底座上，用于安放監控機構，所述監控機構安裝在支撐平臺上方，用于機器人獲取巡邏區域監控情況；所述監控機構包括圖像采集模塊、圖像轉化模塊、圖像處理模塊、圖像輸出模塊和圖像評價模塊，所述圖像采集模塊用于獲取巡邏圖像，所述圖像轉化模塊用于將獲取的圖像轉化到HSV顏色空間，所述圖像處理模塊用于對圖像在HSV顏色空間進行優化處理，所述圖像輸出模塊用于將優化處理后的圖像轉化到RGB顏色空間后輸出，所述圖像評價模塊用于對輸出的圖像進行評價，所述行走機構上安裝有導航設備，用于引導行走機構的行走路線，所述導航設備通過全球定位系統獲取導航信號，所述圖像處理模塊包括亮度分量處理子模塊和飽和度分量處理子模塊，所述亮度分量處理子模塊用于對圖像的亮度分量進行處理，所述飽和度分量處理子模塊采用直方圖均衡化的方法對圖像的飽和度分量進行處理；所述亮度分量處理子模塊包括第一處理單元、第二處理單元和第三處理單元；所述第一處理單元用于將亮度分量分解為照度部分和反射部分，所述第二處理單元用于對反射部分進行初步優化操作，得到初步優化結果，所述第三處理單元用于對反射部分的初步優化結果進行二次優化操作，得到最終處理結果，所述第一處理單元將亮度分量分解為照度部分和反射部分具體為：

對HSV顏色空間中圖像的亮度分量分解為反射部分和照度部分：

V(x，y)＝R(x，y)Z(x，y)

式中，(x，y)表示圖像像素，V(x，y)表示圖像亮度分量，R(x，y)為亮度分量的反射部分，用于表示頻域中的高頻成分，Z(x，y)為亮度分量的照度部分，用于表示頻域中的低頻成分；

計算反射部分：

R(x，y)＝f[lgV(x，y)-lgZ(x，y)]

式中，f表示常用對數函數的反函數，

其中，K為常數，σ₁和σ₂表示不同的尺度參數，用于調節平滑程度，所述第二處理單元對反射部分進行初步優化操作具體為：

設圖像噪聲為N(x，y)，照度部分的誤差為ΔZ(x，y)，根據圖像噪聲和照度部分的誤差計算反射部分誤差，具體為：

ΔR(x，y)＝|f{lgV(x，y)-lg[Z(x，y)+ΔZ(x，y)]-[lgV(x，y)-lgZ(x，y)]}|

+|f{lg[V(x，y)+N(x，y)]-lgZ(x，y)-[lgV(x，y)-lgZ(x，y)]}|

式中，ΔR(x，y)表示反射部分的求解誤差；

根據反射部分的求解誤差對反射部分進行初步優化操作，得到反射部分初步優化結果：

式中，R′(x，y)表示反射部分的初步優化結果，所述第三處理單元對反射部分的初步優化結果進行二次優化操作具體為：

式中，δ₁和δ₂表示權重系數，δ₁+δ₂＝1，R′_m(x，y)表示采用第二處理單元求取的第m個初步優化結果。

2.根據權利要求1所述的用于巡邏的機器人，其特征在于，所述圖像評價模塊包括第一評價單元、第二評價單元和第三評價單元，所述第一評價單元用于確定輸出圖像的第一評價因子，所述第二評價單元用于確定輸出圖像的第二評價因子，所述第三評價單元用于根據第一評價因子和第二評價因子對輸出圖像進行評價；

所述第一評價單元確定輸出圖像的第一評價因子，具體為：

式中，P₁輸出圖像的第一評價因子，n₁和n₂分別表示采集的圖像和輸出圖像中可見邊緣的數目；

所述第二評價單元確定輸出圖像的第二評價因子，具體為：

P₂＝(m₁+m₂)²+ln(m₁+m₂+1)

式中，P₂輸出圖像的第二評價因子，m₁和m₂分別表示輸出圖像的黑色像素點和白色像素點數目；

所述第三評價單元對輸出圖像進行評價，具體為：根據第一評價因子和第二評價因子計算綜合評價因子P：綜合評價因子越大，表明增強效果越好，圖像越清晰。