[發明專利]一種基于圖像分析的清掃工具自動轉換方法、系統

在審

• 申請號: 202111460031.1
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114119434A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 姚偉;鄧創新;楊小鳴;王澤凱;舒培超
• 申請（專利權）人: 東風悅享科技有限公司
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40;G06T7/11;E01H1/05
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 周偉

本發明公開了一種基于圖像分析的清掃工具自動轉換方法及其系統。其利用圖像處理功能，對路面進行拍照并進行圖像處理，獲取其相應的灰度直方圖及推導得出的灰度均值或最優灰度均值作為判斷參數，從而判斷路面的平整度，進而對清掃工具進行選取、切換。本發明能夠有效的提高清掃作業效率，并結合無人駕駛技術，能完全做到無人操作的自動清掃。

技術領域

本發明涉及機械控制技術領域，特別涉及一種無人清掃車的刷頭控制方法、裝置及無人清掃車。

背景技術

一般的無人清掃車由于刷頭結構比較簡單，僅能對較為平整的表面進行清掃，無法清掃地形較為復雜或者不平整的地面。這樣會導致路面清掃不干凈的情形，尤其是對于路面平整度比較復雜的情況下，頻繁手動更換清掃工具或者根據操作人員的判斷來進行清掃工具的更換，都是十分繁瑣的。

發明內容

本發明通過圖像處理計算表面粗糙度對地面進行識別，從而準確的判斷地面的平整度，進而通過自動控制系統替換對應的清掃工具進行清掃，省時省力。其具體技術方案如下所述。

作為第一方面，本發明提供了一種基于圖像分析的清掃工具自動轉換系統，其特征在于，所述系統包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、控制模塊，其中：

圖像采集模塊，用于采集目標表面的圖像；

圖像處理模塊，用于對所述目標表面的圖像進行圖像處理，獲取其灰度直方圖，并計算出目標表面的粗糙度值；

所述控制模塊包括清掃電機、控制器，安裝于車輛車身上的延伸轉軸與所述清掃電機進行連接，所述清掃電機兩端均設有轉軸，所述兩端轉軸分別安裝有清掃工具一和清掃工具二，圖像處理模塊下發粗糙度值給控制模塊，控制模塊根據所述粗糙度值與預設的標準值進行比較的結果，根據控制器下發的控制指令，相應的清掃電機將旋轉180度，對清掃工具進行選擇。

作為第二方面，本發明提供了一種基于圖像分析的清掃工具自動轉換方法，所述方法包括：

S1，拍攝目標表面圖像，逐幀獲取圖像信息；

S2，對每一幀的圖像信息進行預處理，獲取的所述圖像的灰度直方圖；

S3，提取所述灰度直方圖，獲取灰度均值，作為目標表面的粗糙度值；

S4，將粗糙度值與預設的標準值進行對比；

S5，若粗糙度值小于標準值，則判斷目標表面為平整；若粗糙度值大于或等于標準值，則判斷目標表面為粗糙；

S6，若判斷目標表面為平整，則選取對應的清掃工具一；若判斷目標表面的粗糙，則選取對應的清掃工具二。

結合第二方面，在其可能發生的任意一種情況下的第一種情況為，所述步驟S2中的預處理方法為：所述預處理包括圖像灰度化以及圖像孔隙灰度值修正，對修正后的灰度直方圖進行提取；

所述步驟S3的方法為：提取修正后的灰度直方圖，獲取目標表面的圖像灰度均值，作為目標表面的粗糙度值。

結合第二方面或上述第一種情況，在其可能發生的任意一種情況下的第二種情況為，所述方法包括：

S1，拍攝目標表面圖像，逐幀獲取圖像并將圖像分割為N個區域，獲取每個區域的圖像信息；

S2，對每個區域內的圖像信息進行預處理，所述預處理包括圖像灰度化以及圖像孔隙灰度值修正，對修正后的灰度直方圖進行提取，獲取每個區域的圖像的灰度直方圖；

S3，提取修正后的每個區域的灰度直方圖，獲取每個區域的圖像灰度均值，獲取N個區域的圖像灰度均值的平均值，計算每個區域的圖像灰度均值與平均值的差值，將差值進行平方和計算，根據計算結果選取平方和值最小的平均值作為目標表面的最優圖像灰度均值，所述最優圖像灰度均值作為目標表面的粗糙度值；

S4，將粗糙度值與預設的標準值進行對比；

S5，若粗糙度值小于標準值，則判斷目標表面為平整；若粗糙度值大于或等于標準值，則判斷目標表面為粗糙；