得到引導(dǎo)線的骨架，得到叉車行進(jìn) 的大致路徑，結(jié)果如圖3所示。經(jīng)過細(xì)化后的引導(dǎo)線只剩下單排的像素點(diǎn)且相互連續(xù)，基本 能夠描述路徑信息。
[0041] 4)對細(xì)化后的路徑圖像進(jìn)行路徑的分支節(jié)點(diǎn)搜索，同時(shí)去除長度少于設(shè)定數(shù)值的 錯(cuò)誤分支。因?yàn)榧?xì)化處理對于不光滑的邊緣比較敏感，容易出現(xiàn)近似橫向的短小的分支，通 過刪除過短分支就能去除這種干擾。
[0042] 在步驟4)中，所述的路徑的分支節(jié)點(diǎn)搜索算法包括以下步驟：
[0043] a.計(jì)算圖像中引導(dǎo)線所占的寬度值n，計(jì)算方法為取圖像中單路徑部分的10行統(tǒng) 計(jì)計(jì)算其平均值。如下式1所示，式中h為各行中路徑寬度。
[0044]
[0045] b.從圖像下方起始的第n行開始自左向右搜索圖像中的路徑點(diǎn)。n為步驟a中求 得的圖像中引導(dǎo)線所占的寬度值。這樣能夠避免將細(xì)化初始階段的不穩(wěn)定區(qū)域?qū)Y(jié)果的影 響。不穩(wěn)定區(qū)域如圖3的①號(hào)區(qū)域所示，區(qū)域內(nèi)的路徑偏向一邊，錯(cuò)誤的描述了引導(dǎo)線的真 實(shí)趨勢。
[0046] c.若搜索到圖像中的一個(gè)像素點(diǎn)為細(xì)化后引導(dǎo)線所占的點(diǎn)，則將這個(gè)點(diǎn)作為一個(gè) 種子點(diǎn)，并放入種子點(diǎn)隊(duì)列中，并且作為路徑分支節(jié)點(diǎn)的二叉樹數(shù)據(jù)中的root。否則繼續(xù)自 左向右、自下而上搜索細(xì)化后引導(dǎo)線所占的點(diǎn)。
[0047] d.取出種子點(diǎn)隊(duì)列中隊(duì)首的種子點(diǎn)，搜索該種子點(diǎn)除上一個(gè)種子點(diǎn)以外的8鄰 域，判斷鄰域內(nèi)的路徑點(diǎn)情況。8鄰域的具體位置如圖4所示。P為種子點(diǎn)位置，\~父 8即 為種子的8個(gè)鄰域位置。
[0048] e.若其鄰域內(nèi)，僅存在一個(gè)路徑點(diǎn)則將鄰域內(nèi)的路徑點(diǎn)作為新的種子點(diǎn)放入種子 點(diǎn)隊(duì)列，如圖5(b)所示；或者存在兩個(gè)鄰域相鄰點(diǎn)都為路徑點(diǎn)則忽略對角線上的點(diǎn)，將其 中的上下左右的鄰域作為新的種子點(diǎn)放入種子點(diǎn)隊(duì)列。如圖5(c)所示，并重復(fù)步驟d。否 則執(zhí)行步驟f。
[0049] f.若其鄰域內(nèi)，存在兩個(gè)鄰域的非相鄰點(diǎn)都為路徑點(diǎn)，則認(rèn)為該種子點(diǎn)為路徑的 分支節(jié)點(diǎn)，為該點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)路徑分支節(jié)點(diǎn)的二叉樹節(jié)點(diǎn)。并將這兩個(gè)路徑點(diǎn)放入種子點(diǎn)隊(duì) 列中，如圖5(a)所示。并重復(fù)步驟d。否則，執(zhí)行步驟g。
[0050] g.若其鄰域內(nèi)，不存在路徑點(diǎn)則為該種子點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)路徑分支節(jié)點(diǎn)的二叉樹節(jié) 點(diǎn)，如圖5(d)所示。若種子點(diǎn)隊(duì)列不為空，則重復(fù)執(zhí)行步驟d。否則路徑節(jié)點(diǎn)搜索結(jié)束。
[0051] 5)將步驟4)得到分支節(jié)點(diǎn)按照圖像坐標(biāo)從下到上進(jìn)行排列，連接各節(jié)點(diǎn)線段，形 成路徑集合。選取以上集合中能夠延展到圖像邊界附近的路徑。將其作為叉車的引導(dǎo)路徑。 如圖6所示，共有4個(gè)節(jié)點(diǎn)①②③④，能組成兩個(gè)路徑集合{①②③}以及{①②④}。由 于③與④號(hào)節(jié)點(diǎn)都在圖像邊界附近。故路徑集合{①②③}以及{①②④}都為叉車的引 導(dǎo)路徑。
[0052] 6)將得到的各個(gè)路徑分成幾幅不同的路徑圖像，如圖7所示。計(jì)算得到不同路徑 的導(dǎo)航偏差值。
[0053] 7)重復(fù)步驟1~7就能實(shí)時(shí)分離提取多個(gè)路徑，直到導(dǎo)航結(jié)束。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自引導(dǎo)叉車中多路徑的圖像分離提取方法，其特征在于：所述圖像分離提取方 法包括如下步驟： 1) 將采集到的圖像進(jìn)行中值濾波； 2) 將濾波得到的圖像進(jìn)行二值化處理； 3) 將步驟2)中得到二值化圖像進(jìn)行細(xì)化處理，得到引導(dǎo)線的骨架，得到叉車行進(jìn)的大 致路徑； 4) 對細(xì)化后的路徑圖像進(jìn)行路徑的分支節(jié)點(diǎn)搜索運(yùn)算，同時(shí)去除長度少于設(shè)定數(shù)值的 錯(cuò)誤分支； 5) 將步驟4)得到分支節(jié)點(diǎn)按照圖像坐標(biāo)從下到上進(jìn)行排列，連接各節(jié)點(diǎn)線段，形成路 徑集合，選取以上集合中能夠延展到圖像邊界附近的路徑，將其作為叉車的引導(dǎo)路徑； 6) 將得到的各個(gè)路徑分成幾幅不同的路徑圖像，計(jì)算得到不同路徑的導(dǎo)航偏差值； 7) 重復(fù)步驟1)~7)，實(shí)時(shí)分離提取圖像中的多個(gè)路徑，直到導(dǎo)航結(jié)束。2. 如權(quán)利要求1所述的一種自引導(dǎo)叉車中多路徑的圖像分離提取方法，其特征在于： 在步驟4)中，所述的路徑的分支節(jié)點(diǎn)搜索運(yùn)算，包括以下步驟： a. 計(jì)算圖像中引導(dǎo)線所占的寬度值n; b. 從圖像下方起始的第n行開始自左向右搜索圖像中的路徑點(diǎn)，n為步驟a中求得的 圖像中引導(dǎo)線所占的寬度值； c. 若搜索到圖像中的一個(gè)像素點(diǎn)為細(xì)化后引導(dǎo)線所占的點(diǎn)，以下簡稱為路徑點(diǎn)，則將 這個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)種子點(diǎn)，并放入種子點(diǎn)隊(duì)列中，并且作為路徑分支節(jié)點(diǎn)的二叉樹數(shù)據(jù)中的 root，否則繼續(xù)自左向右、自下而上搜索細(xì)化后引導(dǎo)線所占的點(diǎn)； d. 取出種子點(diǎn)隊(duì)列中隊(duì)首的種子點(diǎn)，搜索該種子點(diǎn)除上一個(gè)種子點(diǎn)以外的8鄰域，判 斷鄰域內(nèi)的路徑點(diǎn)情況； e. 若其鄰域內(nèi)，僅存在一個(gè)路徑點(diǎn)則將鄰域內(nèi)的路徑點(diǎn)作為新的種子點(diǎn)放入種子點(diǎn)隊(duì) 列；或者存在兩個(gè)鄰域相鄰點(diǎn)都為路徑點(diǎn)則忽略對角線上的點(diǎn)，將其中的上下左右的鄰域 作為新的種子點(diǎn)放入種子點(diǎn)隊(duì)列，并重復(fù)操作操作d。否則執(zhí)行步驟f; f. 若其鄰域內(nèi)，存在兩個(gè)鄰域的非相鄰點(diǎn)都為路徑點(diǎn)，則認(rèn)為該種子點(diǎn)為路徑的分支 節(jié)點(diǎn)，為該點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)路徑分支節(jié)點(diǎn)的二叉樹節(jié)點(diǎn)，并將這兩個(gè)路徑點(diǎn)放入種子點(diǎn)隊(duì)列中， 并重復(fù)操作d。否則，執(zhí)行步驟g; g. 若其鄰域內(nèi)，不存在路徑點(diǎn)則為該種子點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)路徑分支節(jié)點(diǎn)的二叉樹節(jié)點(diǎn)；若 種子點(diǎn)隊(duì)列不為空，則重復(fù)執(zhí)行步驟d，否則路徑節(jié)點(diǎn)搜索結(jié)束。3. 如權(quán)利要求2所述的一種自引導(dǎo)叉車中多路徑的圖像分離提取方法，其特征在于： 在步驟a中，所述的圖像中引導(dǎo)線所占的寬度值n的計(jì)算方法為取圖像中單路徑部分的10 行統(tǒng)計(jì)計(jì)算其平均值，如下式（1)所示：式中，h為各行中路徑寬度。4. 如權(quán)利要求1~3之一所述的一種自引導(dǎo)叉車中多路徑的圖像分離提取方法，其特 征在于：所述步驟2)中，利用大律法將濾波得到的圖像進(jìn)行二值化處理。5.如權(quán)利要求4所述的一種自引導(dǎo)叉車中多路徑的圖像分離提取方法，其特征在于： 所述步驟2)中，二值化處理后，先后進(jìn)行開、閉運(yùn)算。
【專利摘要】一種自引導(dǎo)叉車中多路徑的圖像分離提取方法，包括如下步驟：1)將采集到的圖像進(jìn)行中值濾波；2)二值化處理；3)將二值化圖像進(jìn)行細(xì)化處理得到引導(dǎo)線的骨架，得到叉車行進(jìn)的大致路徑；4)對細(xì)化后的路徑圖像進(jìn)行路徑的分支節(jié)點(diǎn)搜索運(yùn)算，去除長度少于設(shè)定數(shù)值的錯(cuò)誤分支；5)分支節(jié)點(diǎn)按照圖像坐標(biāo)從下到上進(jìn)行排列，連接各節(jié)點(diǎn)線段，形成路徑集合，選取以上集合中能夠延展到圖像邊界附近的路徑，將其作為叉車的引導(dǎo)路徑；6)將得到的各個(gè)路徑分成幾幅不同的路徑圖像，計(jì)算得到不同路徑的導(dǎo)航偏差值；7)重復(fù)步驟1)～7)，直到導(dǎo)航結(jié)束。本發(fā)明在保證準(zhǔn)確識(shí)別地面單條路徑信息的同時(shí)，又能夠同時(shí)分離出多條不同路徑信息。
【IPC分類】G06T7/00
【公開號(hào)】CN104992443
【申請?zhí)枴緾N201510406656
【發(fā)明人】董輝, 賴宏煥, 陳婷婷, 羅立鋒, 吳祥
【申請人】杭州金人自動(dòng)控制設(shè)備有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月10日