[发明专利]一种移动机器人快速视觉定位方法

权利要求书

1.一种移动机器人快速视觉定位方法，其特征在于，采用三个模块，

A、CCD传感模块，用于采集环境图像并向图像处理模块传送采集到的图像，

B、图像处理模块，用于接收CCD传感模块传送的图像并进行图像处理提取图像的特征信息用于解算机器人的位置信息，同时提取对象尺寸特征用于下一幅图像的处理，

C、位置信息解算模块，用于接收图像处理模块的图像特征信息并解算出机器人的位置信息；方法步骤如下：

1)通过CCD传感模块连续采集环境图像并传送给图像处理模块，执行步骤2)；

2)若当前为视频第一帧图像，执行步骤3)，否则执行步骤4)；

3)图像处理模块对接收到的图像进行处理，而后提取图像的特征信息传送给位置信息解算模块用于解算机器人位置信息，同时提取对象尺寸特征用于下一幅图像的处理，执行步骤5)；

4)根据对象尺寸特征和最小分辨尺寸确定图像的下采样率并对源图像进行下采样，对下采样后的图像进行图像处理得到对象坐标，根据对象坐标和下采样率确定对象在源图像中的区域，对源图像的该区域进行图像处理，提取图像的特征信息传送给位置信息解算模块用于解算机器人位置信息，同时提取对象尺寸特征用于下一幅图像的处理，执行步骤5)；

5)位置解算模块接收图像处理模块传送的特征信息，解算出移动机器人的位置信息，执行步骤2)；

步骤4)所述的下采样算法如下：

图像分辨率为a*b，由上一幅图像处理得到的对象尺寸特征为c，最小分辨尺寸为d，则下采样率为d²/c²，下采样后图像分辨率为a*b*(c/d)^{^2}，即每(d/c)^{^2}个点中采样一个点组成新的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述的对象坐标特指对象的外接正方形的坐标，且外接正方形边长与图像边界平行，则外接正方形相对的两个顶点坐标即表示该正方形的坐标，外接正方形两个相对顶点坐标分别为(x₁，y₁)和(x₂，y₂)，则对象坐标为(x₁，y₁，x₂，y₂)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)所述的对象在源图像中的区域

确定算法如下：

对象在下采样图像中坐标为(x₁，y₁，x₂，y₂)，且x₁<x₂，y₁<y₂，源图像下采样率为k，考虑移动机器人运动过程中对象可能的放大，令对象在源图像中所处区域为(kx₁/t，ky₁/t，kx₂*t，ky₂*t)，t放大系数，其值为1.2。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的下采样算法：

当对象为正方形时，尺寸特征为其边长，否则尺寸特征为对象外接正方形的边长。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的下采样算法：

最小分辨尺寸为图像分辨率固定条件下对象能被识别的最小像素尺寸，根据图像识别需求和实际应用要求，实际应用的最小像素尺寸可大于理论值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的下采样算法：

对于新图像坐标为(x’，y’)的像素点，其与原图像像素点的坐标(x，y)对应关系为