自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法及移动机器人技术

本发明专利技术公开了一种自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法及移动机器人，其方法包括：实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像；识别所述作业区域图像的主色；统计作业区域图像的主色所覆盖的像素数；计算作业区域图像的主色的空间分布信息熵；根据所述空间分布信息熵判断所述作业区域图像是否达到作业区域颜色设定值；若判断所述作业区域图像达到作业区域颜色设定值，则停止移动机器人对作业区域进行颜色喷涂作业。本发明专利技术通过采集移动机器人所作业区域的作业区域图像，实现移动机器人对作业区域图像喷涂的精细化控制。机器人对作业区域图像喷涂的精细化控制。机器人对作业区域图像喷涂的精细化控制。

【技术实现步骤摘要】
自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法及移动机器人


[0001]本专利技术涉及移动机器人
，尤其涉及一种自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法及移动机器人。

技术介绍

[0002]由于移动机器人技术日渐成熟，将移动机器人应用于各种工业生产或者一些较为危险的环境下进行替代作业，从而减少相应的用过成本，现有技术中对于一些具有固定位置的作业目标或者具有固定运动趋势的目标时，移动机器人的作业效率较高，比如通过移动机器人对作业区别进行调整，其需要判断颜色是否能达到相应的匹配度，若不能达到作业区域精准识别，其势必导致整个作业区域的工控满足不了用户需求，也不能实现对作业区域颜色喷涂的精细化作业控制。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法及移动机器人，其通过采集移动机器人所作业区域的作业区域图像，实现移动机器人对作业区域图像喷涂的精细化控制。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法，所述方法包括：
[0005]实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像；
[0006]识别所述作业区域图像的主色；
[0007]基于颜色距离公式计算作业区域图像中每个像素颜色与所述作业区域图像的主色的颜色距离，并将像素颜色归入颜色距离最小的主色，统计作业区域图像的主色所覆盖的像素数；
[0008]计算作业区域图像的主色的空间分布信息熵；
[0009]根据所述空间分布信息熵判断所述作业区域图像是否达到作业区域颜色设定值；
[0010]若判断所述作业区域图像达到作业区域颜色设定值，则停止移动机器人对作业区域进行颜色喷涂作业。
[0011]所述实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像包括：
[0012]对所作业区域的作业区域图像进行预处理；
[0013]对预处理后的作业区域图像进行图像裁剪。
[0014]所述对所作业区域的图像进行预处理包括：
[0015]提取作业区域图像J1并从RGB彩色空间转换到HSV空间，从而得到作业区域图像J1的色彩特征，包括：色调H分量、饱和度S分量和亮度V分量；
[0016]根据作业区域图像J1的色彩特征，设置色调H分量的第一阈值和饱和度S分量的第二阈值；
[0017]根据所述第一阈值和第二阈值判断作业区域图像J1的各个像素点所在区域，并完
成对作业区域图像的背景移除处理，得到移除背景后的作业区域图像J2。
[0018]所述根据所述第一阈值和第二阈值判断作业区域图像J1的各个像素点所在区域，并完成对作业区域图像的背景移除处理包括：
[0019]若所述作业区域图像J1中的任意一个像素点的色调H分量小于第一阈值且饱和度S分量大于第二阈值，则判定相应像素点为作业区域的像素点，并保持作业区域的像素点的像素值不变；
[0020]否则，判定相应像素点为背景区域的像素点，并令背景区域的像素点的像素值为“0”；从而完成对作业区域图像的背景移除处理。
[0021]所述对预处理后的图像进行图像裁剪包括：
[0022]对移除背景后的作业区域图像J2进行平滑处理，再裁剪出作业区域，将裁剪出的作业区域进行尺度归一化处理，得到归一化后的作业区域图像J3。
[0023]所述识别所述作业区域图像的主色包括：
[0024]将作业区域图像用CIELAB颜色空间表示且进行颜色空间量化获得若干级量化颜色并统计每级量化颜色在作业区域图像中出现的频次；
[0025]将聚类样本由像素空间映射到颜色空间得到颜色样本空间；
[0026]使用谱系聚类算法对映射后的颜色样本空间中的各级色彩进行聚类并获取谱系聚类的结果类心；
[0027]以谱系聚类的结果作为初始类心，对聚类样本进行快速FCM聚类，确定作业区域图像的主要颜色。
[0028]所述方法还包括：
[0029]若判断所述作业区域图像未达到作业区域颜色设定值，触发下一个采集周期，进行实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像。
[0030]相应的，本专利技术还提出了一种移动机器人，所述移动机器人包括：
[0031]采集模块，用于实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像；
[0032]识别模块，用于识别所述作业区域图像的主色；
[0033]处理模块，用于基于颜色距离公式计算作业区域图像中每个像素颜色与所述作业区域图像的主色的颜色距离，并将像素颜色归入颜色距离最小的主色，统计作业区域图像的主色所覆盖的像素数；
[0034]计算模块，用于计算作业区域图像的主色的空间分布信息熵；
[0035]判断模块，用于根据所述空间分布信息熵判断所述作业区域图像是否达到作业区域颜色设定值；
[0036]作业模块，用于在判断所述作业区域图像达到作业区域颜色设定值，则停止移动机器人对作业区域进行颜色喷涂作业。
[0037]所述采集模块包括：
[0038]预处理单元，用于对所作业区域的作业区域图像进行预处理；
[0039]图像裁剪单元，用于对预处理后的作业区域图像进行图像裁剪。
[0040]所述作业模块还用于在判断所述作业区域图像未达到作业区域颜色设定值，触发采集模块进入下一个采集周期，所述采集模块还用于进入下一个采集周期进行实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像。
[0041]本专利技术所涉及的自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法及移动机器人通过实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像，使得移动机器人可以实时了解到作业区域图像是否达到喷涂作业的需求，从而自适应调节整个移动机器人作业过程。这里通过识别作业区域图像的主色，然后通过主色的空间分布信息熵和作业区域颜色设定值进行判断，能够快速达到对作业区域图像的实时性评估，方便实现移动机器人的精细化作业控制。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0043]图1是本专利技术实施例中的移动机器人的结构示意图；
[0044]图2是本专利技术实施例中的自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法流程图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]图1示出了本专利技术实施例中的移动机器人的结构示意图，该移动机器人包括：
[0047]采集模块，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法，其特征在于，所述方法包括：实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像；识别所述作业区域图像的主色；基于颜色距离公式计算作业区域图像中每个像素颜色与所述作业区域图像的主色的颜色距离，并将像素颜色归入颜色距离最小的主色，统计作业区域图像的主色所覆盖的像素数；计算作业区域图像的主色的空间分布信息熵；根据所述空间分布信息熵判断所述作业区域图像是否达到作业区域颜色设定值；若判断所述作业区域图像达到作业区域颜色设定值，则停止移动机器人对作业区域进行颜色喷涂作业。2.如权利要求1所述的自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法，其特征在于，所述实时在线采集移动机器人所作业区域的作业区域图像包括：对所作业区域的作业区域图像进行预处理；对预处理后的作业区域图像进行图像裁剪。3.如权利要求2所述的自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法，其特征在于，所述对所作业区域的图像进行预处理包括：提取作业区域图像J1并从RGB彩色空间转换到HSV空间，从而得到作业区域图像J1的色彩特征，包括：色调H分量、饱和度S分量和亮度V分量；根据作业区域图像J1的色彩特征，设置色调H分量的第一阈值和饱和度S分量的第二阈值；根据所述第一阈值和第二阈值判断作业区域图像J1的各个像素点所在区域，并完成对作业区域图像的背景移除处理，得到移除背景后的作业区域图像J2。4.如权利要求3所述的自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法，其特征在于，所述根据所述第一阈值和第二阈值判断作业区域图像J1的各个像素点所在区域，并完成对作业区域图像的背景移除处理包括：若所述作业区域图像J1中的任意一个像素点的色调H分量小于第一阈值且饱和度S分量大于第二阈值，则判定相应像素点为作业区域的像素点，并保持作业区域的像素点的像素值不变；否则，判定相应像素点为背景区域的像素点，并令背景区域的像素点的像素值为“0”；从而完成对作业区域图像的背景移除处理。5.如权利要求3所述的自适应调节移动机器人作业区域颜色的方法，其特征在于，所述对预处理后的图像进行图像裁剪包括：对移除背景后的作业区域图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：由嘉，胡韫良，魏先洋，
申请(专利权)人：深圳航天科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：