[發明專利]基于Retinex圖像增強和Ostu閾值分割的隔離帶檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202210464912.9
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114862786A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 劉欣;汪志強;周玉權;劉邦金;侯夢龍;肖迪;黃文浩;朱國平;張云軒;唐斯靂;李東璐;鄒倫森
• 申請（專利權）人: 清遠蓄能發電有限公司;南方電網調峰調頻（廣東）儲能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/20;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/13;G06T5/30;G06N3/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃衛萍

本發明涉及基于Retinex圖像增強和Ostu閾值分割的隔離帶檢測方法及系統，其方法步驟包括：S1、利用巡檢機器人采集帶有隔離帶的圖片，并調整所采集圖像的大小；S2、利用Retinex算法增強低照度圖像光照，改進圖像質量；S3、對圖像進行灰度化后，采用高斯平滑濾波器平滑圖像除去噪聲；S4、利用基于改進遺傳算法的Ostu技術進行閾值分割，區分隔離帶目標區域和背景區域，獲得初步的二值化圖像；S5、利用形狀學運算，通過腐蝕、膨脹來完善圖像；S6、進行輪廓檢測，并通過調整輪廓高和寬以及檢測位置確定隔離帶的具體區域。本發明通過采用改進的遺傳算法來尋找Ostu的最優閾值，從而提高了算法的效率，實現了信息的及時反饋，提升巡檢過程的自動化。

技術領域

本發明涉及室內復雜環境下巡檢機器人識別算法優化技術領域，尤其涉及基于Retinex圖像增強和Ostu閾值分割的隔離帶檢測方法及系統。

背景技術

在室內復雜環境下，通過安裝在巡檢機器人上的高清攝像頭來實時采集設備圖像，然后對其進行分析，從而做出預警或提示。通常，在一些危險或重要區域設置隔離帶，當機器人例行巡檢任務時，可以通過檢測隔離帶的存在來判斷是否需要進行減速或其他操作，以避免巡檢機器人誤入此類區域，此時隔離帶的檢測起到了重要作用。目前，已有多種隔離帶檢測技術應用于巡檢機器人上，且算法在不斷更新，但是仍存在精度低、實時性差等弱點。

因此，需要尋找一種利用圖像識別技術自動檢測隔離帶的存在的方法，若發現巡檢機器人靠近隔離帶區域時，能夠及時做出反饋，減少人力物力的浪費，提升巡檢過程的自動化。

發明內容

為解決現有技術所存在的技術問題，本發明提供基于Retinex圖像增強和Ostu閾值分割的隔離帶檢測方法及系統，通過采用改進的遺傳算法來尋找Ostu的最優閾值，從而提高了算法的效率，實現了信息的及時反饋，提升巡檢過程的自動化。

本發明方法采用以下技術方案來實現：基于Retinex圖像增強和Ostu閾值分割的隔離帶檢測方法，包括以下步驟：

S1、利用巡檢機器人采集帶有隔離帶的圖片，并調整所采集圖像的大小；

S2、利用Retinex算法增強低照度圖像光照，改進圖像質量；

S3、對圖像進行灰度化后，采用高斯平滑濾波器平滑圖像除去噪聲；

S4、利用基于改進遺傳算法的Ostu技術進行閾值分割，區分隔離帶目標區域和背景區域，獲得初步的二值化圖像；

S5、利用形狀學運算，通過腐蝕、膨脹來完善圖像；

S6、進行輪廓檢測，并通過調整輪廓高和寬以及檢測位置確定隔離帶的具體區域。

本發明系統采用以下技術方案來實現：基于Retinex圖像增強和Ostu閾值分割的隔離帶檢測系統，包括：

隔離帶圖片采集模塊：通過巡檢機器人采集帶有隔離帶的圖片，并調整所采集圖像的大小；

圖像增強模塊：通過Retinex算法增強低照度圖像光照，改進圖像質量；

圖像灰度模塊：用于對圖像進行灰度化處理；

高斯濾波模塊：通過采用高斯平滑濾波器平滑圖像除去噪聲；

閾值分割模塊：通過基于改進遺傳算法的Ostu技術進行閾值分割，區分隔離帶目標區域和背景區域，獲得初步的二值化圖像；

形態學運算模塊：通過形狀學運算，腐蝕、膨脹完善圖像；

輪廓檢測模塊：用于進行檢測輪廓；

隔離帶區域選擇模塊：通過調整輪廓高和寬以及檢測位置確定隔離帶的具體區域。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：