[發明專利]一種基于人形機器人識別物體形狀和色彩的方法

在審

• 申請號: 201810107611.4
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108416786A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 莊禮鴻;黃鵠
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T5/00;G06T5/30;G06T7/12;G06K9/62
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

本發明提供一種基于人形機器人識別物體形狀和色彩的方法，包括：安裝在所述人形機器人上的攝像頭發送捕獲的目標物體圖像信息到處理器；所述處理器通過與所述人形機器人平臺相連接的OpenCV視覺庫函數對接收到的所述目標物體圖像信息進行色彩空間轉換和外部輪廓特征提取，并與已建立的物體特征數據庫進行比對獲得目標物體形狀，及與已建立的色彩空間進行比對獲得目標物體的色彩；所述人形機器人根據識別的形狀及色彩進行語音反饋。本發明將OpenCV視覺庫函數與人形機器人平臺相結合，實現人形機器人對物體形狀和色彩的識別。

技術領域

本發明涉及智能機器人技術領域，特別涉及一種基于人形機器人識別物體形狀和色彩的方法。

背景技術

自20世紀60年代以來，世界開始了各種類人機器人的研究，投入了大量的成果，開發了一系列類人機器人，現在國內外有很多學者進入這個領域；隨著更多的學者和機構在人形機器人技術的研究和投入，利用高科技不斷提高機器人的性能，同時成本也成為不容忽視的課題；因此，小型人形機器人已經成為很多研究人員和業務關注點；小型人形機器人，是指大型人形機器在體積，功能等方面縮小了簡化的人形機器人；與大型人形機器人相比，小型人形機器人可以更容易地進入人們的日常生活中，他的娛樂，教學，服務等方面應用范圍廣泛，成本相對較低，機器人系統簡單完善，已經成為其獨特的優勢。

現在在人形機器人領域，Aldebaran Robotics公司開發了一種小型人形機器人NAO是世界知名的作品；這種機器人的結構設計形狀和運動受到廣泛的認可，使用知名的低功耗x86平臺處理器；主要特點包括語音合成，定位捕捉，目標定位，避障等等，還可以移動NAO小型人形機器人聯合教學功能，運行python程序，機器人行為進行更深入的編程；他有一個非常成熟和完善的配套編程平臺，由于其優秀的二次開發能力成為學術教育領域的領導者。

NAO機器人是身高57cm的可編程人形機器人，主要內容如下：

具有機身25度自由度(DOF)，電機和執行器的關鍵部件；

一系列傳感器：2個攝像頭，4個麥克風，1個超聲波距離傳感器，2個紅外發射器和接收器，1個慣性板，9個觸覺傳感器和8個壓力傳感器；

用于自我表達的設備：語音合成器，LED燈和2個高品質揚聲器；

一個CPU(位于機器人頭部)，運行Linux內核，并支持ALDEBARAN自己的專有中間件(NAOqi)；

第二個CPU(位于機器人軀干內部)；

一個55瓦的電池，可以提供1.5小時甚至更長時間；NAO的視覺技術，使用兩個高清攝像頭，有效像素高達920萬，每秒30幀，其中一臺攝像頭位于機器人的前額，拍攝了前面的水平屏幕；另一個位于嘴里，用于掃描周圍的環境。目前，雖然NAO包含了一些用于檢測和識別不同面部和物體形狀的算法，但在實際應用時，NAO自身的算法使用起來不夠靈活或不能滿足實際需求；而且，在開發過程中，力求盡量減少處理器資源的使用。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提出一種基于人形機器人識別物體形狀和色彩的方法，通過將OpenCV視覺庫函數與人形機器人平臺相結合，實現NAO機器人對物體形狀和色彩的識別。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于人形機器人識別物體形狀和色彩的方法，包括：

安裝在所述人形機器人上的攝像頭發送捕獲的目標物體圖像信息到處理器；

所述處理器通過與所述人形機器人平臺相連接的OpenCV視覺庫函數對接收到的所述目標物體圖像信息進行色彩空間轉換和外部輪廓特征提取，并與已建立的物體特征數據庫進行比對獲得目標物體形狀，及與已建立的色彩空間進行比對獲得目標物體的色彩；

所述人形機器人根據識別的形狀及色彩進行語音反饋。