[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器人的目標(biāo)分類方法及相關(guān)裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811535587.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN109815975A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐勇盛;劉國(guó)棟;張亞輝;吳新宇;馮偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

1.一種基于機(jī)器人的目標(biāo)分類方法，其特征在于，所述方法包括：

對(duì)包含待分類目標(biāo)的第一圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得預(yù)設(shè)格式的第二圖像；

從所述第二圖像中提取所述待分類目標(biāo)的輪廓；

基于所述待分類目標(biāo)的輪廓對(duì)所述第一圖像進(jìn)行預(yù)處理，以獲得第三圖像；

計(jì)算所述第三圖像的主成分；

將所述第三圖像的主成分與預(yù)設(shè)的多個(gè)已進(jìn)行類型標(biāo)記的樣本圖像的主成分進(jìn)行比對(duì)，以確定所述待分類目標(biāo)的所屬類型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一圖像為RGB圖像，所述第二圖像為二值化圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述對(duì)待分類目標(biāo)所在的第一圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得預(yù)設(shè)格式的第二圖像的步驟之后，還包括：

對(duì)所述第二圖像進(jìn)行優(yōu)化處理，以消除所述第二圖像中的干擾點(diǎn)，其中所述優(yōu)化處理包括腐蝕處理和/或膨脹處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述第二圖像中提取所述待分類目標(biāo)的輪廓的步驟包括：

提取并連接所述第二圖像中的灰度值相同且連續(xù)的像素點(diǎn)，以獲得所述待分類目標(biāo)的輪廓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述從所述第二圖像中提取所述待分類目標(biāo)的輪廓的步驟之后，還包括：

將從所述第二圖像中提取出的輪廓的面積與預(yù)設(shè)的面積閾值進(jìn)行比較，篩選面積大于所述面積閾值的輪廓作為所述待分類目標(biāo)的輪廓。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待分類目標(biāo)的輪廓對(duì)所述第一圖像進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括：

根據(jù)所述第一圖像中與所述待分類目標(biāo)的輪廓對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的像素值計(jì)算所述待分類目標(biāo)的圖像重心；

確定所述待分類目標(biāo)的輪廓的最小外接矩形的幾何中心；

基于所述圖像重心和所述幾何中心確定所述待分類目標(biāo)的標(biāo)識(shí)方向；

所述第一圖像中提取所述待分類目標(biāo)的輪廓所對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域；

將所述圖像區(qū)域進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使得所述標(biāo)識(shí)方向沿預(yù)設(shè)的目標(biāo)方向設(shè)置，進(jìn)而獲得所述第三圖像。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述待分類目標(biāo)的輪廓對(duì)所述第一圖像進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括：

對(duì)所述第三圖像進(jìn)行縮放，以使得所述第三圖像的分辨率滿足預(yù)設(shè)的分辨率要求。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，

所述計(jì)算所述第三圖像的主成分的步驟進(jìn)一步包括：

將所述第三圖像的像素值x代入預(yù)設(shè)公式計(jì)算求得所述第三圖像的主成分y；

所述預(yù)設(shè)公式為

所述為由各類型的所述樣本圖像分別計(jì)算獲得的正交矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣，所述μ為由各類型的所述樣本圖像分別計(jì)算獲得的像素均值；或，所述為所述多個(gè)樣本圖像共同計(jì)算獲得的正交矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣，所述μ為所述多個(gè)樣本圖像共同計(jì)算獲得的圖像均值。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述確定所述待分類目標(biāo)的所屬類型之后，所述方法還包括：

生成控制指令，以使機(jī)械結(jié)構(gòu)將所述待分類目標(biāo)移動(dòng)至設(shè)定區(qū)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)包含待分類目標(biāo)的第一圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得預(yù)設(shè)格式的第二圖像之前還包括：

獲取設(shè)定數(shù)量的每類型包含所述待分類目標(biāo)第一圖像，以訓(xùn)練求得所述待分類目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)分類目標(biāo)圖像主成分。

11.一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括處理器、存儲(chǔ)器和通信電路，所述處理器與所述存儲(chǔ)器和所述通信電路相互連接；

其中，所述通信電路用于將所述處理器的指令發(fā)送至機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以使得所述機(jī)械結(jié)構(gòu)將待分類目標(biāo)移動(dòng)至設(shè)定區(qū)域；

所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序數(shù)據(jù)；

所述處理器用于運(yùn)行所述程序數(shù)據(jù)，以執(zhí)行如權(quán)利要求1～10任一項(xiàng)所述的方法。

12.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有程序數(shù)據(jù)，所述程序數(shù)據(jù)被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1～10任一項(xiàng)所述的方法。