基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法，其特征是，包括以下步骤：（1）机器人采用远距离HSV颜色识别确认目标区域，根据RGB彩色图像和深度图像得出距离目标区域的距离，机器人进行导航与路径规划移动至目标区域附近；（2）机器人到达目标区域附近时，通过SURF特征点检测，获得目标物体的RGB特征信息，将该RGB特征信息与预存的目标物体的RGB特征信息进行特征匹配，若符合已有物体模型，则对该目标物体进行定位；（3）由RGB彩色图像采集到成像平面，获得目标物体在成像平面中的二维坐标，由深度图像获得目标物体与摄像机的相对距离，从而获得目标物体的三维坐标。本发明专利技术能够快速判断物体类别和确定三维坐标。

Target object recognition and location method based on color image and depth image

The invention relates to a method for object recognition and localization of color image and depth image based on its features, including the following steps: (1) the robot uses long-range HSV color recognition to confirm the target area, according to the RGB color image and the depth image obtained from the target distance, the robot navigation and path planning to move around the target area; (2) the robot to reach the target area, through the SURF feature point detection, RGB feature information of the object, the RGB feature information of the object information and the characteristics of pre RGB features matching, if consistent with the object model, then to locate the target object; (3) by RGB color image acquisition to the imaging plane, obtained two-dimensional coordinates of objects in the image plane in the target and the camera by the depth image The relative distance is obtained to obtain the 3D coordinates of the target object. The invention can quickly judge object categories and determine three-dimensional coordinates.

【技术实现步骤摘要】
基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法
本专利技术涉及一种目标物体识别与定位的方法，尤其是一种基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法。
技术介绍
随着人们对机器人功能要求的提高，移动机器人具有视觉功能，并和搭载在移动平台上的机械臂一起，“手眼”配合完成工作，已成为当前发展的趋势。而传统的视觉识别定位方法，使用单目或者双目视觉进行定位，容易受到光照变化的影响，且计算量较大。尤其是单目视觉，需要通过对同一物体不同角度拍摄图像比较来实现三维空间坐标的获取，计算较为复杂。因此，使用红外摄像机和接收机来获取物体深度图像，将大大提高效率。深度摄像机定位目标物体的应用，普遍采用背景相减法或与帧差法等相结合来实现，如进行指定桌面物体的定位，可通过将摄像头固定于桌面上方，发现桌子上出现物体时，通过和原背景图片的对比，进行背景相减，得出目标物体的位置。但该方法适用于摄像头位置固定，机械臂固定的场合，一旦摄像头随着机器人位置进行移动，则将损失很大的定位精度。而当前的应用热点是移动机器人，将摄像机或者机械臂固定位置，也会大大影响机器人的灵活性。而机器人对于目标物体的识别，常用的有SIFT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法，其特征是，包括以下步骤：(1)机器人和摄像头一起运动，采用远距离HSV颜色识别确认目标区域并获得RGB彩色图像，采用深度摄像头获取深度图像；根据RGB彩色图像和深度图像得出距离目标区域的距离，机器人进行导航与路径规划移动至目标区域附近；(2)机器人到达目标区域附近时，通过SURF特征点检测，获得目标物体的RGB特征信息，将该RGB特征信息与预存的目标物体的RGB特征信息进行特征匹配，若符合已有物体模型，则对该目标物体进行定位；(3)由RGB彩色图像采集到成像平面，获得目标物体在成像平面中的二维坐标，由深度图像获得目标物体与摄像机的相对距离，...

【技术特征摘要】
1.一种基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法，其特征是，包括以下步骤：(1)机器人和摄像头一起运动，采用远距离HSV颜色识别确认目标区域并获得RGB彩色图像，采用深度摄像头获取深度图像；根据RGB彩色图像和深度图像得出距离目标区域的距离，机器人进行导航与路径规划移动至目标区域附近；(2)机器人到达目标区域附近时，通过SURF特征点检测，获得目标物体的RGB特征信息，将该RGB特征信息与预存的目标物体的RGB特征信息进行特征匹配，若符合已有物体模型，则对该目标物体进行定位；(3)由RGB彩色图像采集到成像平面，获得目标物体在成像平面中的二维坐标，由深度图像获得目标物体与摄像机的相对距离，从而获得目标物体的三维坐标。2.如权利要求1所述的基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法，其特征是：所述步骤(2)中，当目标物体被障碍物遮挡时，将目标物体的深度特征信息与SURF检测到的RGB特征信息相结合，获得目标物体的RGB-D特征信息，通过kNN(k-NearestNeighbor)分类算法，和预存目标物体的RGB-D特征信息进行特征匹配。3.如权利要求1所述的基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法，其特征是：所述步骤(2)中，当特征匹配结构不符合已有物体模型时，机器人重新开始寻找目标区域。4.如权利要求1所述的基于彩色图像与深度图像的目标物体识别与定位的方法，其特征是：所述步骤(3)的具体过程为：将RGB彩色图像进行中值滤波、卡尔曼滤波、图像阈值分割处理后，获取目标物体的平面二维坐标；将深...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋少博，赵旦谱，台宪青，
申请(专利权)人：江苏物联网研究发展中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32