[发明专利]基于Retinex图像增强和Ostu阈值分割的隔离带检测方法及系统

说明书

本发明涉及基于Retinex图像增强和Ostu阈值分割的隔离带检测方法及系统，其方法步骤包括：S1、利用巡检机器人采集带有隔离带的图片，并调整所采集图像的大小；S2、利用Retinex算法增强低照度图像光照，改进图像质量；S3、对图像进行灰度化后，采用高斯平滑滤波器平滑图像除去噪声；S4、利用基于改进遗传算法的Ostu技术进行阈值分割，区分隔离带目标区域和背景区域，获得初步的二值化图像；S5、利用形状学运算，通过腐蚀、膨胀来完善图像；S6、进行轮廓检测，并通过调整轮廓高和宽以及检测位置确定隔离带的具体区域。本发明通过采用改进的遗传算法来寻找Ostu的最优阈值，从而提高了算法的效率，实现了信息的及时反馈，提升巡检过程的自动化。

技术领域

本发明涉及室内复杂环境下巡检机器人识别算法优化技术领域，尤其涉及基于Retinex图像增强和Ostu阈值分割的隔离带检测方法及系统。

背景技术

在室内复杂环境下，通过安装在巡检机器人上的高清摄像头来实时采集设备图像，然后对其进行分析，从而做出预警或提示。通常，在一些危险或重要区域设置隔离带，当机器人例行巡检任务时，可以通过检测隔离带的存在来判断是否需要进行减速或其他操作，以避免巡检机器人误入此类区域，此时隔离带的检测起到了重要作用。目前，已有多种隔离带检测技术应用于巡检机器人上，且算法在不断更新，但是仍存在精度低、实时性差等弱点。

因此，需要寻找一种利用图像识别技术自动检测隔离带的存在的方法，若发现巡检机器人靠近隔离带区域时，能够及时做出反馈，减少人力物力的浪费，提升巡检过程的自动化。

发明内容

为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供基于Retinex图像增强和Ostu阈值分割的隔离带检测方法及系统，通过采用改进的遗传算法来寻找Ostu的最优阈值，从而提高了算法的效率，实现了信息的及时反馈，提升巡检过程的自动化。

本发明方法采用以下技术方案来实现：基于Retinex图像增强和Ostu阈值分割的隔离带检测方法，包括以下步骤：

S1、利用巡检机器人采集带有隔离带的图片，并调整所采集图像的大小；

S2、利用Retinex算法增强低照度图像光照，改进图像质量；

S3、对图像进行灰度化后，采用高斯平滑滤波器平滑图像除去噪声；

S4、利用基于改进遗传算法的Ostu技术进行阈值分割，区分隔离带目标区域和背景区域，获得初步的二值化图像；

S5、利用形状学运算，通过腐蚀、膨胀来完善图像；

S6、进行轮廓检测，并通过调整轮廓高和宽以及检测位置确定隔离带的具体区域。

本发明系统采用以下技术方案来实现：基于Retinex图像增强和Ostu阈值分割的隔离带检测系统，包括：

隔离带图片采集模块：通过巡检机器人采集带有隔离带的图片，并调整所采集图像的大小；

图像增强模块：通过Retinex算法增强低照度图像光照，改进图像质量；

图像灰度模块：用于对图像进行灰度化处理；

高斯滤波模块：通过采用高斯平滑滤波器平滑图像除去噪声；

阈值分割模块：通过基于改进遗传算法的Ostu技术进行阈值分割，区分隔离带目标区域和背景区域，获得初步的二值化图像；

形态学运算模块：通过形状学运算，腐蚀、膨胀完善图像；

轮廓检测模块：用于进行检测轮廓；

隔离带区域选择模块：通过调整轮廓高和宽以及检测位置确定隔离带的具体区域。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：