[发明专利]基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置

权利要求书

1.一种基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，包括：

热辐射标志，其设置在待识别目标上；所述热辐射标志包括绝缘层，所述绝缘层上设置有两个尺寸相同且平行设置的发热条；所有发热条均处于加热状态；两个发热条的间距不同的热辐射标志与目标一一对应；

发热条选用炭纤维丝作为发热元件；发热条中的碳纤维丝沿着发热条长度方向均匀布置，并铺满整个发热条；碳纤维发热丝的两侧边分别覆设经导电胶粘贴且与碳纤维发热束电性接触的电极条；第一温度传感器和第二温度传感器分别安装于发热条与绝缘层上，用于测量发热条温度与环境背景温度；发热条通过第二导线与控制系统相连，第一温度传感器和第二温度传感器均通过第一导线与微处理器相连；发热条、绝缘层、第一温度传感器、第二温度传感器、第一导线、电极条、第二导线组成一体结构；

热红外图像采集模块，其用于采集热红外图像并传送至数据处理模块；

数据处理模块，其与数据库相连，所述数据库内存储有发热条间距值与目标一一对应相关联的关系数据表；

所述数据处理模块，用于：

检测热红外图像中发热条的边缘曲线；

将发热条边缘曲线上所有像素坐标值求平均值，得到发热条的中心坐标，进而得到发热条宽度及发热条间距值；

调取数据库内的关联关系数据表，搜索并输出与当前发热条间距相匹配的目标；

计算所有发热条中心点坐标的平均值，将此平均值作为相应目标的图像坐标，进而求得相应目标在热红外图像下的方向信息，进而识别出相应目标。

2.如权利要求1所述的基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，所述电极条通过导线与接线端子相连。

3.如权利要求2所述的基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，接线端子通过集线束与微处理器相连。

4.如权利要求1所述的基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，在所述数据处理模块中，检测热红外图像中发热条的边缘曲线的过程为：

对热红外图像中每个像素点的灰度值做二值化处理，得到第一单位色位图；

对第一单位色位图进行去噪处理，得到第二单位色位图；

采用多连通方式对第二单位色位图进行分割，得到发热条的边缘曲线。

5.一种基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，包括：

热辐射标志，其设置在待识别目标上；所述热辐射标志包括绝缘层，所述绝缘层上设置有至少三个发热条，所有发热条尺寸相同且等间隔平行设置；发热条的加热组合方式不同的热辐射标志与目标一一对应；

发热条选用炭纤维丝作为发热元件；发热条中的碳纤维丝沿着发热条长度方向均匀布置，并铺满整个发热条；碳纤维发热丝的两侧边分别覆设经导电胶粘贴且与碳纤维发热束电性接触的电极条；第一温度传感器和第二温度传感器分别安装于发热条与绝缘层上，用于测量发热条温度与环境背景温度；发热条通过第二导线与控制系统相连，第一温度传感器和第二温度传感器均通过第一导线与微处理器相连；发热条、绝缘层、第一温度传感器、第二温度传感器、第一导线、电极条、第二导线组成一体结构；

热红外图像采集模块，其用于采集热红外图像并传送至数据处理模块；

数据处理模块，其与数据库相连，所述数据库内存储有发热条的加热组合方式、所有相邻处于加热状态的发热条间距序列与目标一一对应相关联的关系数据表；

所述数据处理模块，用于：

检测热红外图像中处于加热状态的发热条的边缘曲线；

将发热条边缘曲线上所有像素坐标值求平均值，得到相应发热条的中心坐标，进而得到相应发热条宽度及任意两个相邻的处于加热状态的发热条间距，进而得到所有相邻处于加热状态的发热条间距序列；

调取数据库内的关联关系数据表，搜索并输出与发热条间距序列相匹配的目标；

计算所有发热条中心点坐标的平均值，将此平均值作为相应目标的图像坐标，进而求得相应目标在热红外图像下的方向信息，进而识别出相应目标。

6.如权利要求5所述的基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，所述电极条通过导线与接线端子相连。

7.如权利要求5所述的基于热红外图像处理的跟踪机器人多目标识别装置，其特征在于，在所述数据处理模块中，检测热红外图像中发热条的边缘曲线的过程为：

对热红外图像中每个像素点的灰度值做二值化处理，得到第一单位色位图；

对第一单位色位图进行去噪处理，得到第二单位色位图；

采用多连通方式对第二单位色位图进行分割，得到发热条的边缘曲线。