跟著計(jì)算機(jī)科學(xué)跟自動(dòng)控制技術(shù)的開展，愈來愈多的分歧品種的智能機(jī)器人呈現(xiàn)正在出產(chǎn)生涯中，視覺體系作為智能機(jī)器人體系中一個(gè)緊張的子系統(tǒng)，也愈來愈遭到人們的正視。
視覺體系是一個(gè)非常復(fù)雜的體系，它既要做到圖象的精確收羅還要做到對(duì)外界變更反映的實(shí)時(shí)性，同時(shí)借須要對(duì)外界運(yùn)動(dòng)的方針停止及時(shí)跟蹤。是以，視覺系統(tǒng)對(duì)硬件跟軟件系統(tǒng)皆提出了較下的要求?，F(xiàn)階段比力風(fēng)行的足球機(jī)器人技巧，它的視覺體系屬于比力典范的快捷辨認(rèn)跟反應(yīng)類型。
基于顏色特點(diǎn)的物體識(shí)別系統(tǒng)關(guān)于分歧顏色的離別提取跟辨認(rèn)
機(jī)械視覺體系是指用計(jì)算機(jī)去實(shí)現(xiàn)人的視覺功用，也就是用計(jì)算機(jī)去實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀的三維世界的辨認(rèn)。人類視覺體系的感觸感染部門是視網(wǎng)膜，它是一個(gè)三維采樣系統(tǒng)。三維物體的可見部門投影到網(wǎng)膜上，人們依照投影到視網(wǎng)膜上的二維的像去對(duì)該物體停止三維明白(對(duì)被窺察工具的外形、尺寸、離開觀察點(diǎn)的距離、質(zhì)地跟運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)等的明白)。
分揀機(jī)器人的工作原理機(jī)械視覺體系的輸入安裝可以是攝像機(jī)、轉(zhuǎn)鼓等，它們皆把三維的影像作為輸入源，即輸入計(jì)算機(jī)的就是三維管觀世界的二維投影。若是把三維客觀世界到二維投影像看做是一種正變更的話，則機(jī)械視覺體系所要做的是從這類二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是依據(jù)這類二維投影圖像來重修三維的客觀世界。
機(jī)械視覺體系次要由三部門構(gòu)成：圖象的獲得、圖象的處置懲罰跟剖析、輸出或顯現(xiàn)。圖象的獲得實(shí)際上是將被測物體的可視化圖象跟內(nèi)涵特點(diǎn)轉(zhuǎn)換成能被計(jì)算機(jī)處置懲罰的一系列數(shù)據(jù)，它次要由三部門構(gòu)成：照明，圖象聚焦造成，圖象肯定跟造成攝像機(jī)輸出旌旗燈號(hào)。視覺信息的處置懲罰技巧次要依賴于圖像處理方式，它包羅圖像增強(qiáng)、數(shù)據(jù)編碼跟傳輸、滑潤、邊緣銳化、宰割、特點(diǎn)抽取、圖像識(shí)別與明白等內(nèi)容。顛末這些處置懲罰后，輸出圖象的質(zhì)量失掉相當(dāng)程度的改良，既改良了圖象的視覺效果，又便于計(jì)算機(jī)對(duì)圖象停止剖析、處置懲罰跟辨認(rèn)。
機(jī)器人視覺體系次要是應(yīng)用顏色、外形等信息去辨認(rèn)情況方針。以機(jī)器人對(duì)顏色的辨認(rèn)為例：當(dāng)攝像頭取得彩色圖像當(dāng)前，機(jī)器人上的嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將模擬視頻信號(hào)數(shù)字化，將像素依據(jù)顏色分紅兩部門：感興趣的像素(搜刮的方針顏色)跟不感興趣的像素(靠山顏色)。然后，對(duì)這些感興趣的像素停止RGB顏色份量的婚配。為了削減環(huán)境光強(qiáng)度的影響，可把RGB顏色域空間轉(zhuǎn)化到HIS顏色空間。
正在足球機(jī)器人的黑色視覺體系中，順序是依據(jù)揭正在機(jī)器人小車頂上的色標(biāo)去辨認(rèn)機(jī)器人是屬于哪一隊(duì)，和是幾號(hào)隊(duì)員的。因?yàn)檎诿恳粋€(gè)機(jī)器人小車頂上有兩種顏色的色標(biāo)，離別是隊(duì)標(biāo)跟隊(duì)員標(biāo)。是以，辨認(rèn)事情的第一步是把圖象中的每一個(gè)像素，依據(jù)顏色分類到一組團(tuán)圓的色采類中。
顏色分類常用的方式有線性色采閾值法、比來鄰域法跟閾值向量法等。
快遞分揀機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制原理此中，線性色采閾值法是用線性立體把色采空間宰割開來，其閾值的肯定可采取間接與閾值跟經(jīng)由過程自動(dòng)鍛煉去獲得方針顏色規(guī)模等方式，也可以采取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)跟多參數(shù)決策樹方式去停止自學(xué)習(xí)，以取得適合的閾值;而用比來鄰域分類法宰割圖象時(shí)，則應(yīng)用附屬度函數(shù)，即依據(jù)最大的附屬度來斷定這個(gè)顏色屬于哪個(gè)類;閾值向量法是先利用一組事先肯定的閾值向量去把色采值正在色采空間中的地位去斷定其屬于哪種顏色。
正在色采分類之后，必需對(duì)各個(gè)顏色類的面停止處置懲罰，終極辨識(shí)進(jìn)場上的各個(gè)敵我隊(duì)員跟球正在場上的地位跟標(biāo)的目的角。辨認(rèn)時(shí)，平常的做法是對(duì)分類后的像素停止一次掃描，行將相鄰的同種顏色的像素連成色塊。
基于閾值向量的顏色辨認(rèn)
一、色采空間取舍
關(guān)于采取基于彩色圖像宰割的方式辨認(rèn)方針時(shí)，起首要取舍適合的顏色空間，常用的顏色空間有RGB、YUV、HSV、CMY等。顏色空間的取舍間接影響到圖象宰割跟方針辨認(rèn)的后果。
RGB——最常用的顏色空間，此中亮度即是R、G、B3個(gè)份量之跟。RGB顏色空間是沒有平均的顏色空間，兩個(gè)顏色之間的知覺差別與空間中兩點(diǎn)間的歐氏距離不成線性比例，并且R、G、B值之間的相關(guān)性很下，對(duì)統(tǒng)一顏色屬性，正在分歧前提(光源品種、強(qiáng)度跟物體反射特性)下，RGB值很疏散，關(guān)于辨認(rèn)某種特定顏色，很難肯定其閾值跟其正在顏色空間中的漫衍規(guī)模。是以平常會(huì)取舍能從中離散出亮度份量的顏色空間，此中最罕見的是YUV跟HSV顏色空間。
生產(chǎn)智能分揀機(jī)器人的上市公司顏色識(shí)別分揀機(jī)器人 畢業(yè)設(shè)計(jì)HSV——瀕臨人眼感知色采的方法，H為色調(diào)(Hue)，S為色飽和度(Saturation)，V為亮度(Value)。色調(diào)H能精確天反應(yīng)顏色品種，對(duì)外界光照前提變更敏感度低，可是H跟S均為R、G、B的非線性變更，存在奇怪面，正在奇怪面四周即便R、G、B的值有很小變更也惹起變更值有很大的跳動(dòng)。
YUV——RGB顏色空間線性變更為亮度色采空間。是為了辦理黑色電視機(jī)與詬誶電視機(jī)的兼容問題而提出的。Y默示亮度(Luminance)，UV用來默示色差(Chrominance)。YUV表示法的重要性是它的亮度旌旗燈號(hào)(Y)跟色度旌旗燈號(hào)(U、V)是彼此自力的。所謂色差是指基色旌旗燈號(hào)中的3個(gè)份量旌旗燈號(hào)(即R、G、B)與亮度旌旗燈號(hào)之差。
YUV格局與RGB存在以下關(guān)聯(lián)：
兩、閾值肯定跟色采斷定
正在肯定閾值時(shí)，起首經(jīng)由過程收羅樣本停止鍛煉，從而失掉預(yù)約的幾種顏色正在YUV空間的份量的高低閾值，如圖2所示。
六軸分揀機(jī)器人當(dāng)一個(gè)待剖斷的像素正在色采空間中的地位降正在這個(gè)長方體中時(shí)，便認(rèn)為該像素屬于要找的顏色，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)圖象顏色的辨認(rèn)。正在Y空間中，Y值默示亮度，果它的變化很大，以是只思量了U跟V的值，正在停止顏色斷定時(shí)，起首離別樹立U、V的閾值向量。
快遞分揀機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)正在顏色辨認(rèn)后停止圖象宰割，正在圖象宰割中采取了種子添補(bǔ)算法，其全部種子的添補(bǔ)是跟像素點(diǎn)的顏色同時(shí)停止的，一起頭不是對(duì)一切的像素停止處置懲罰，而是分塊停止的。當(dāng)中心點(diǎn)是所要辨認(rèn)的顏色時(shí)，便以這個(gè)點(diǎn)為種子向四處分散，并剖斷周圍像素點(diǎn)的顏色，直到填滿全部塊。
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