[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于雙目立體視覺(jué)的草地二次識(shí)別系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711246279.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107862721B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州晶一智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/90
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/90;G06T7/593
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)一種基于雙目立體視覺(jué)的草地二次識(shí)別系統(tǒng)，包括可以自主移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，以及安裝在所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)前部的左攝像頭和右攝像頭，所述的左攝像頭和右攝像頭的光軸相互平行，所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置控制器，與所述的左攝像頭和右攝像頭連接，所述的控制器可同步獲取所述的左攝像頭和右攝像頭所采集的圖像，所述的控制器內(nèi)部設(shè)置草地二次識(shí)別算法，確認(rèn)所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的前進(jìn)方向是否為草地，所述的草地二次識(shí)別算法包括圖像同步獲取、提取視差圖H(x,y)然后進(jìn)行差分處理、二值化處理，進(jìn)而計(jì)算像素占比α和分布占比，最后根據(jù)這個(gè)兩個(gè)參數(shù)判斷是否為草地或者是否局部為草地。

技術(shù)領(lǐng)域

本專(zhuān)利涉及一種基于雙目立體視覺(jué)的草地二次識(shí)別系統(tǒng)，屬于智能檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

智能化的割草機(jī)器可以幫助我們定期修剪草坪，保持美觀。但是，當(dāng)前技術(shù)還不成熟，在工作區(qū)域識(shí)別上還做不到智能識(shí)別，只是在草地周邊鋪設(shè)電纜，并在電纜上通直流電，割草機(jī)器通過(guò)識(shí)別電場(chǎng)方向來(lái)確定工作區(qū)域。該方法可靠性高，但是需要增加硬件成本，并且隨著草地面積的增大，其硬件成本也迅速增加。而目前，草地智能識(shí)別主要是采用攝像頭進(jìn)行圖像采集，如果圖像大部分區(qū)域?yàn)榫G色則可以判斷為草地，否則為非草地。這種方法最大的挑戰(zhàn)就是無(wú)法區(qū)分出綠色地磚。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本專(zhuān)利采用智能檢測(cè)與判斷的方法，提供一種基于雙目立體視覺(jué)的草地二次識(shí)別系統(tǒng)，讓割草機(jī)器在識(shí)別出綠色之后，進(jìn)行二次判斷，增加判斷的可靠性。

本專(zhuān)利解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于雙目立體視覺(jué)的草地二次識(shí)別系統(tǒng)，包括可以自主移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，以及安裝在所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)前部的左攝像頭和右攝像頭，所述的左攝像頭和右攝像頭的光軸相互平行，所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置控制器，與所述的左攝像頭和右攝像頭連接，所述的控制器可同步獲取所述的左攝像頭和右攝像頭所采集的圖像，所述的控制器內(nèi)部設(shè)置草地二次識(shí)別算法，確認(rèn)所述的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的前進(jìn)方向是否為草地，所述的草地二次識(shí)別算法包括以下步驟：

（1）所述的控制器同步獲取所述的左攝像頭和右攝像頭采集的圖像數(shù)據(jù)f_L(x,y)和f_R(x,y)，其中x=1~M，y=1~N，其中，M為x軸方向上的最大像素個(gè)數(shù)，N為y軸方向上的最大像素個(gè)數(shù)；

（2）采用立體視覺(jué)算法，對(duì)圖像數(shù)據(jù)f_L(x,y)和f_R(x,y)提取視差圖H(x,y)；

（3）沿y軸方向，對(duì)視差圖H(x,y)進(jìn)行差分處理，得到差分圖D_y(x,y)；

（4）根據(jù)差分值大小，對(duì)差分圖D_y(x,y)進(jìn)行二值化處理，得到二值圖B(x,y);

（5）統(tǒng)計(jì)二值圖B(x,y)中數(shù)值為1的像素?cái)?shù)量K，得到像素占比α=K/(M×N)；求取二值圖B(x,y)中數(shù)值為1的像素的坐標(biāo)最大最小值，計(jì)算分布范圍S=(x_MAX-x_MIN)×(y_MAX-y_MIN)，得分布占比β=S/(M×N)；

（6）如果像素占比αT_p，同時(shí)分布占比βT_s，其中T_p為像素占比閾值，T_s為分布占比閾值，則判斷為草地；如果像素占比αT_p，或者分布占比βT_s，則判斷為局部草地；如果像素占比αT_p，同時(shí)分布占比βT_s，則為非草地。

在步驟(2)中，所述的立體視覺(jué)算法為SAD算法，公式為：

SAD(x,y)= ，其中k為計(jì)算窗口的尺寸參數(shù)，當(dāng)SAD(x,y)取得有效最小時(shí)，視差值H(x,y)=h；如果SAD(x,y)不能取得有效最小時(shí)，匹配無(wú)效，記H(x,y)=∞。