基于圖像處理的交通錐識(shí)別與定位算法研究.pdf

1、本文從數(shù)字圖像處理角度出發(fā)，對(duì)交通錐的識(shí)別與定位算法進(jìn)行了深入研究。該算法主要用于輔助交通錐收放車對(duì)交通錐進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與定位，有利于提高交通錐收放車的收錐效率和自動(dòng)化性能。
　　論文主要內(nèi)容包括以下三個(gè)方面：（1）依據(jù)交通錐的顏色和形狀特性，提出了一種基于連通域大小和特征點(diǎn)位置關(guān)系的識(shí)別算法。首先基于HSV顏色空間對(duì)獲取的交通錐圖像進(jìn)行分割，然后利用形態(tài)學(xué)方法對(duì)顏色分割后的二值圖像進(jìn)行一系列處理，包括基于連通域大小的目標(biāo)篩選、輪廓

2、提取和基于輪廓外接矩形特征點(diǎn)的分析，以實(shí)現(xiàn)交通錐的識(shí)別。（2）基于幾何關(guān)系推導(dǎo)法，對(duì)交通錐的定位進(jìn)行了建模。依據(jù)交通錐紅色區(qū)域的特征點(diǎn)，根據(jù)攝像機(jī)的投影模型，結(jié)合它們之間的幾何關(guān)系，推導(dǎo)出交通錐在路面上的位置信息。（3）根據(jù)交通錐的識(shí)別與定位結(jié)果，為后續(xù)機(jī)械臂的抓取建立交通錐角度的模板庫?；谔卣鼽c(diǎn)的位置關(guān)系進(jìn)行交通錐倒下狀態(tài)時(shí)角度的測算，由于交通錐圖片是帶有高度的攝像頭拍攝到的，三維信息在轉(zhuǎn)化成二維圖片中交通錐角度的過程中由于缺少深度

3、信息從而造成誤差。因此需要建立一個(gè)映射的模板庫，模板庫中包含了從二維圖像中的角度到機(jī)械臂抓取角度的映射。
　　為了對(duì)本文算法進(jìn)行驗(yàn)證，在Visual Studio2010+OpenCV平臺(tái)上開發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用程序，對(duì)以上的研究內(nèi)容進(jìn)行了較為系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠有效辨認(rèn)出路面上的交通錐，實(shí)驗(yàn)中交通錐的識(shí)別率為97.8％，交通錐的定位誤差均小于等于2厘米，交通錐角度的測量誤差小于16°，能夠基本滿足交通錐收放車上機(jī)械