[发明专利]一种单目图像边界识别方法、装置、介质及幕墙机器人

权利要求书

1.一种单目图像边界识别方法，其包括如下步骤：

S10、获取包含有幕墙的第一图像；

S20、对所述第一图像进行灰度化，获取灰度化后的灰度图像；对所述灰度图像使用canny算子提取第一边缘图，对第一图像进行拉普拉斯Laplacian算子提取第二边缘图，将所述第一边缘图、第二边缘图融合并二值化形成第三边缘图；

S30、使用搜索框法获取所述第三边缘图的水平线，获取远端屋顶边沿和近端水平边框；其中搜索框法为设置一个矩形区域，如果区域内像素值为二值化后的高值的像素点数量大于阈值，则认为搜索到边界，以此获取边界的顶部和底部后在顶部和底部区域内向左右扩展搜索以获取所述顶部和底部的左端和右端，进而获取屋顶的边沿，其中边界为水平线；

S40，识别所述第三边缘图中的垂直线以获取远端左右边界和左右侧近端垂直边框。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

S50、将所述远端屋顶边沿、近端水平边框、远端左右边界和左右侧近端垂直边框和4条垂直边界用不同颜色框高亮显示。

3.根据权利要求1所述的方法，步骤S20还包括：

S21、对灰度图使用Canny算子提取边缘图获取第一边缘图；

S22、对所述第一图像使用高斯滤波，进行灰度化后使用Laplacian算子提取边缘图获取第二边缘图；

S23、将第一边缘图和第二边缘图的像素加权融合，然后进行图像叠加获取第三边缘图。

4.根据权利要求1所述的方法，步骤S30包括：

S33、按照所述第三边缘图的设定区域从上往下或从下往上移动搜索框，移动后统计搜索框内像素值为二值化后的高值的像素数量，直至初次发现像素数量大于设定的阈值，获取顶部/底部高度值，以获取远端屋顶边沿；其中，对于搜索远端屋顶边沿，搜索框的宽度3-5像素、高度1像素，对于搜索近端水平边框，搜索框的宽度为50%图像宽、高度2像素；

S34、继续移动搜索直至搜索框内像素值为二值化后的高值的像素数量小于设定的阈值，获取底部/顶部高度值，以获取远端屋顶边沿；

S35、按顶部和底部继续扩展1-3像素，从中间点开始往两边开始移动，搜索左右端的宽度值。

5.根据权利要求1所述的方法，步骤S40具体包括使用垂直线搜索法识别所述第三边缘图中的垂直线以获取远端左右边界和近端垂直边框4条边界，其具体为：

S41、将边缘图去除设定区域外的像素值，然后根据区域位置，将剩余像素平移到图像的中间；

S42、按照设定的方向从1°至90°或从90°至1°，以预设度数为步长进行循环，每次将原图旋转一定角度，并用二值法增强图像；

S43、用腐蚀和膨胀，按照长30像素、高1像素的形状提取水平线，剔除非水平线的同时也剔除了长度小于30像素的水平线；

S44、使用搜索框法按照设定从上往下或从下往上搜索边界；如果首次找到边界，则记录初次角度和顶部/底部高度；如果找到边界后又再次找不到，则记录末次角度和底部/顶部高度，并跳出循环；

S45、初次和末次角度取平均值作为旋转角度；

S46、按旋转角度旋转后，顶部底部区域内从中点向两边搜索左右端；

S47、获取边界区域后，反向旋转回初始状态，并平移回原位置。

6.一种单目图像边界识别装置，其包括如下单元：

幕墙获取单元、用于获取包含有幕墙的第一图像；

边缘图像获取单元、用于对所述第一图像进行灰度化，获取灰度化后的灰度图像；对所述灰度图像使用canny算子提取第一边缘图，对第一图像进行拉普拉斯Laplacian算子提取第二边缘图，将所述第一边缘图、第二边缘图融合并二值化形成第三边缘图；

水平线获取单元，用于使用搜索框法获取所述第三边缘图的水平线，获取远端屋顶边沿和近端水平边框；其中搜索框法为设置一个矩形区域，如果区域内像素值为二值化后的高值的像素点数量大于阈值，则认为搜索到边界，以此获取边界的顶部和底部后在顶部和底部区域内向左右扩展，搜索左右端以获取屋顶的边沿；

垂直线获取单元，用于识别所述第三边缘图中的垂直线以获取远端左右边界和左右侧近端垂直边框。