專利名稱：多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多智能體在機器人協(xié)作系統(tǒng)中應(yīng)用領(lǐng)域，具體說是涉及一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著機器人技術(shù)的發(fā)展使得機器人的能力不斷提高，機器人應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也不斷擴展。一方面，人們希望機器人能夠在許多危險的環(huán)境下完成更加復雜的任務(wù)，這些復雜的任務(wù)由單一的機器人難以完成，需要多機器人相互協(xié)調(diào)與合作共同完成。在多智能體機器人協(xié)作系統(tǒng)中， 各機器人對根據(jù)系統(tǒng)總?cè)蝿?wù)目標.動態(tài)地規(guī)劃各自的運動序列，而不是由集中規(guī)劃器進行規(guī)劃。各機器人可充分發(fā)揮其智能和自主行為來與其它機器人進行協(xié)作。智能體的智能特征就在于它具有與外部世界相互協(xié)調(diào)的工作機能。在這方面，視覺功能、接近覺功能、觸覺功能具有重大作用，智能體的視覺功能被認為是智能體重要的感覺能力。智能體的視覺系統(tǒng)正如人的眼睛一樣，是機器人感知局部環(huán)境的重要“器官”，同時依此感知的環(huán)境信息來實現(xiàn)對周圍環(huán)境信息的采集與判斷。在獲取許多危險環(huán)境的信息時，將帶有視覺系統(tǒng)的智能體放入到環(huán)境中進行信息采集。但是由于單個智能體的攝像頭視場角有限，容易造成信息丟失，而且信息采集效率較低。針對上述情況，使用多個單目智能體協(xié)同進行信息采集，實時將圖像信息經(jīng)過編碼后通過WiFi發(fā)送到上位機。為了減少圖像信息的冗余，上位機通過圖像拼接算法整合每個智能體傳來的圖像信息，并從中獲取有用的數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過對現(xiàn)有文獻的檢索得知，中國專利申請?zhí)枮?200910084926.2，名稱為:一種多智能體視覺伺服協(xié)調(diào)控制方法，該專利申請?zhí)岢隽艘环N通過視覺信息控制運動體或運動機構(gòu)相對于目標物或一個目標特征集的位置和姿態(tài)，完成目標監(jiān)控、跟蹤等任務(wù)的方法。中國專利申請?zhí)枮?02156202.4，名稱為:四畫面圖像采集器智能監(jiān)控方法，該方法描述了智能采集器收到微機發(fā)出的指令，完成圖像采集，保存，傳輸，判斷，報警燈功能。但是這種方法都側(cè)重于圖像的智能采集、處理，沒有考慮到將圖像壓縮編碼，提高圖像的傳輸速率，也沒有考慮到圖像數(shù)據(jù)的冗余，沒有對采集的圖片進行拼接等技術(shù)處理，以減少圖像冗余，從而提聞 目息提取的速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法，通過多個單目智能體的協(xié)同視頻采集，高效完整地獲取周圍環(huán)境的圖像信息，并實時地將圖像信息傳送給上位機，上位機通過圖像拼接算法獲取到完整的未知環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，能夠有效地減少了未知環(huán)境帶來的傷害，實現(xiàn)準確高效地獲取未知危險環(huán)境下的視頻圖像信息。本發(fā)明是通過視頻采集、圖像壓縮、無線通信、圖像拼接等技術(shù)，利用多個單目智能體的視覺系統(tǒng)及視覺處理器實時采集周圍環(huán)境信息，壓縮編碼圖像，通過WiFi傳輸給上位機進行多圖像拼接與信息提取。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，它是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，包括單目智能體視頻采集模塊、DSP圖像處理器模塊、WiFi通信模塊和上位機圖像拼接處理模塊；單目智能體視頻采集模塊通過移動智能體上的嵌入式攝像頭實時地獲取周圍環(huán)境的圖像信息，移動智能體上的DSP圖像處理器將攝像頭獲取的圖像進行JPEG壓縮編碼，然后通過WiFi通信模塊將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)傳輸給上位機圖像拼接處理模塊，上位機圖像拼接處理模塊首先解碼圖像數(shù)據(jù)，解碼后使用圖像處理算法進行多幅圖像拼接，完成對未知環(huán)境信息的提取。所述的單目智能體視頻采集模塊，包括一臺帶有嵌入式攝像頭與WiFi通信功能的智能體小車，使用一塊ADI blackfin系列的DSP處理器作為智能體小車的核心模塊，完成智能體小車視頻采集與圖像處理等功能。所述的DSP圖像處理器模塊，在處理器中寫入了與上位機相同編碼格式的JPEG壓縮編碼圖像的代碼，將智能體小車采集來的圖像信息進行壓縮。所述的WiFi通信模塊在將壓縮編碼后的圖像信息傳輸給上位機的同時，上位機通過此模塊發(fā)送控制指令控制智能體小車。所述的上位機圖像拼接處理模塊，使用VC編寫了一個控制軟件界面，軟件使用了VC中的多線程技術(shù)用來接收不同智能體傳來的圖像數(shù)據(jù)，軟件同時還嵌入了 OpenCV函數(shù)庫結(jié)合SIFT圖像拼接算法，來完成多幅圖像的拼接。本發(fā)明的另一方案是提供一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法，其內(nèi)容包括以下步驟:
第一步:每個單目智能體通過嵌入式攝像頭采集周圍環(huán)境視頻信息，通過DSP處理器將圖像信息進行壓縮編碼；
第二步:通過WiFi模塊將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機控制軟件界面；
第三步:上位機控制軟件接到圖像數(shù)據(jù)后，首先進行數(shù)據(jù)的解碼，然后將圖片保存在指定的路徑下,通過使用加入了 SIFT圖像拼接算法的OpenCV函數(shù)庫中的圖像處理函數(shù)對多幅圖片進行拼接處理，去掉冗余的圖片信息，完成有效信息的提取，還可以使用OpenCV通過對拼接后的圖片進行邊緣檢測，Camshift目標跟蹤，人臉檢測等處理。由于采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:充分利用了多智能體系統(tǒng)的智能性與合作能力，高效完整的采集了未知危險環(huán)境的圖像信息，通過對多幅圖像拼接處理，減少了重復圖像的冗余，提高了環(huán)境圖像數(shù)據(jù)提取的效率。


圖1是本發(fā)明的一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置實施例的系統(tǒng)組成方框示意 圖2是本發(fā)明的一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述:
本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方法和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實例。如圖1所示，一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息處理裝置，它包括:多個單目智能體視頻采集模塊1，2，3，每個智能體上安裝有型號為0V9650的CMOS攝像頭，對應(yīng)于每個單目智能體上的DSP圖像處理器模塊4，5，6，處理器模塊采用型號為ADI BF537的DSP處理器，WiFi通信模塊7，上位機圖像拼接處理模塊8，其中:多個單目智能體視頻采集模塊1，2，3通過自身的嵌入式攝像頭協(xié)同采集周圍環(huán)境息，之后通過各自的DSP圖像處理器4，5，6將采集到的圖片信息進行壓縮編碼，圖像壓縮采用JPEG的壓縮方法，通過WiFi通信模塊7將編碼之后的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機圖像拼接處理，模塊8將圖像信息解壓之后完成多幅圖像的拼接與重要圖像信息的提取。一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法，如圖2所示，首先在流程I中，多個單目智能體通過嵌入式攝像頭同時采集周圍環(huán)境的信息，為了保證信息的完整性，多個智能體可以采用并排一字型編隊完成信息的采集，之后通過流程2中的DSP處理器模塊將采集到的環(huán)境信息使用JPEG的壓縮方法進行壓縮，壓縮之后在流程3中通過無線WIFI將圖像信息傳輸給流程4中的上位機，上位機接收到圖像信息之后，通過JPEG解壓縮算法獲取原圖像，判斷圖像數(shù)據(jù)的可用性，從而判斷是否保存圖像，如果需要保存使用圖像拼接算法將圖像信息中相同的地方除去，最后將處理后的圖像通過流程6進行保存。如果不許保存怎么返回從新由流程I采集新的環(huán)境信息。
權(quán)利要求
1.一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，其特征在于:它包括單目智能體視頻采集模塊、DSP圖像處理器模塊、WiFi通信模塊、上位機圖像拼接處理模塊；單目智能體視頻采集模塊通過移動智能體上的嵌入式攝像頭實時地獲取周圍環(huán)境的圖像信息，移動智能體上的DSP圖像處理器將攝像頭獲取的圖像進行JPEG壓縮編碼，然后通過WiFi通信模塊將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)傳輸給上位機圖像拼接處理模塊，上位機圖像拼接處理模塊首先解碼圖像數(shù)據(jù)，解碼后使用圖像處理算法進行多幅圖像拼接，完成對未知環(huán)境信息的提取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，其特征在于:所述的單目智能體視頻采集模塊，包括一臺帶有嵌入式攝像頭與WiFi通信功能的智能體小車，使用一塊ADI blackfin系列的DSP處理器作為智能體小車的核心模塊，完成智能體小車視頻采集與圖像處理等功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，其特征在于:所述的DSP圖像處理器模塊，在處理器中寫入了與上位機相同編碼格式的JPEG壓縮編碼圖像的代碼，將智能體小車采集來的圖像信息進行壓縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，其特征在于:所述的WiFi通信模塊在將壓縮編碼后的圖像信息傳輸給上位機的同時，上位機通過此模塊發(fā)送控制指令控制智能體小車。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理裝置，其特征在于:所述的上位機圖像拼接處理模塊，使用VC編寫了一個控制軟件界面，軟件使用了VC中的多線程技術(shù)用來接收不同智能體傳來的圖像數(shù)據(jù)，軟件同時還嵌入了 OpenCV函數(shù)庫結(jié)合SIFT圖像拼接算法，來完成多幅圖像的拼接。
6.一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法，其特征在于:其內(nèi)容包括以下步驟: 第一步:每個單目智能體通過嵌入式攝像頭采集周圍環(huán)境視頻信息，通過DSP處理器將圖像信息進行壓縮編碼； 第二步:通過WiFi模塊將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機控制軟件界面； 第三步:上位機控制軟件接到圖像數(shù)據(jù)后，首先進行數(shù)據(jù)的解碼，然后將圖片保存在指定的路徑下,通過使用加入了 SIFT圖像拼接算法的OpenCV函數(shù)庫中的圖像處理函數(shù)對多幅圖片進行拼接處理，去掉冗余的圖片信息，完成有效信息的提取，還可以使用OpenCV通過對拼接后的圖片進行邊緣檢測，Camshift目標跟蹤，人臉檢測等處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多智能體協(xié)同視頻采集與圖像信息拼接處理方法及裝置，實現(xiàn)裝置包括單目智能體視頻采集模塊、DSP圖像處理器模塊、WiFi通信模塊，上位機圖像拼接處理模塊，其中智能體視頻采集模塊通過移動智能體上的嵌入式攝像頭實時的獲取周圍環(huán)境的圖像信息，單目智能體上的DSP圖像處理器將攝像頭獲取到的圖像進行JPEG壓縮編碼，之后通過WiFi通信模塊將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)傳輸給上位機，上位機使用VC編寫控制軟件界面，軟件中包含了圖像拼接處理模塊首先解碼圖像數(shù)據(jù)，之后使用圖像處理算法進行多幅圖像拼接，刪除冗余的圖像信息，完成對未知環(huán)境信息的提取。
文檔編號H04N7/26GK103179401SQ20131008704
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者羅小元, 糜偉, 王帥, 林正鵬, 關(guān)新平 申請人:燕山大學