[发明专利]一种基于双目立体视觉的草地二次识别系统

说明书

本发明公开一种基于双目立体视觉的草地二次识别系统，包括可以自主移动的运动平台，以及安装在所述的运动平台前部的左摄像头和右摄像头，所述的左摄像头和右摄像头的光轴相互平行，所述的运动平台内部设置控制器，与所述的左摄像头和右摄像头连接，所述的控制器可同步获取所述的左摄像头和右摄像头所采集的图像，所述的控制器内部设置草地二次识别算法，确认所述的运动平台的前进方向是否为草地，所述的草地二次识别算法包括图像同步获取、提取视差图H(x,y)然后进行差分处理、二值化处理，进而计算像素占比α和分布占比，最后根据这个两个参数判断是否为草地或者是否局部为草地。

技术领域

本专利涉及一种基于双目立体视觉的草地二次识别系统，属于智能检测领域。

背景技术

智能化的割草机器可以帮助我们定期修剪草坪，保持美观。但是，当前技术还不成熟，在工作区域识别上还做不到智能识别，只是在草地周边铺设电缆，并在电缆上通直流电，割草机器通过识别电场方向来确定工作区域。该方法可靠性高，但是需要增加硬件成本，并且随着草地面积的增大，其硬件成本也迅速增加。而目前，草地智能识别主要是采用摄像头进行图像采集，如果图像大部分区域为绿色则可以判断为草地，否则为非草地。这种方法最大的挑战就是无法区分出绿色地砖。

发明内容

针对上述问题，本专利采用智能检测与判断的方法，提供一种基于双目立体视觉的草地二次识别系统，让割草机器在识别出绿色之后，进行二次判断，增加判断的可靠性。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于双目立体视觉的草地二次识别系统，包括可以自主移动的运动平台，以及安装在所述的运动平台前部的左摄像头和右摄像头，所述的左摄像头和右摄像头的光轴相互平行，所述的运动平台内部设置控制器，与所述的左摄像头和右摄像头连接，所述的控制器可同步获取所述的左摄像头和右摄像头所采集的图像，所述的控制器内部设置草地二次识别算法，确认所述的运动平台的前进方向是否为草地，所述的草地二次识别算法包括以下步骤：

（1）所述的控制器同步获取所述的左摄像头和右摄像头采集的图像数据f_L(x,y)和f_R(x,y)，其中x=1~M，y=1~N，其中，M为x轴方向上的最大像素个数，N为y轴方向上的最大像素个数；

（2）采用立体视觉算法，对图像数据f_L(x,y)和f_R(x,y)提取视差图H(x,y)；

（3）沿y轴方向，对视差图H(x,y)进行差分处理，得到差分图D_y(x,y)；

（4）根据差分值大小，对差分图D_y(x,y)进行二值化处理，得到二值图B(x,y);

（5）统计二值图B(x,y)中数值为1的像素数量K，得到像素占比α=K/(M×N)；求取二值图B(x,y)中数值为1的像素的坐标最大最小值，计算分布范围S=(x_MAX-x_MIN)×(y_MAX-y_MIN)，得分布占比β=S/(M×N)；

（6）如果像素占比αT_p，同时分布占比βT_s，其中T_p为像素占比阈值，T_s为分布占比阈值，则判断为草地；如果像素占比αT_p，或者分布占比βT_s，则判断为局部草地；如果像素占比αT_p，同时分布占比βT_s，则为非草地。

在步骤(2)中，所述的立体视觉算法为SAD算法，公式为：

SAD(x,y)= ，其中k为计算窗口的尺寸参数，当SAD(x,y)取得有效最小时，视差值H(x,y)=h；如果SAD(x,y)不能取得有效最小时，匹配无效，记H(x,y)=∞。