具有顏色識別功能的類人機器人設計
舵機控制的軟件方面,需要完成串口的相關配置,主要包括波特率、起始位數(shù)、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)和流控制模式。這里將其配置為波特率19 200、起始位1位、數(shù)據(jù)位8位、停止位1位和無流控制模式。串口的設置主要是設置struct termios結構體的各成員值,如下所示:
2 圖像識別算法
攝像頭采集到的圖像主要作如下處理:首先對數(shù)據(jù)解碼,利用查表法將RGB空間模型數(shù)據(jù)轉化為HSI空間模型,然后采用類間方差法將圖像進行二值化,再利用連通域對目標進行標定,最后對圖像進行去噪,從而實現(xiàn)目標的識別和定位。圖像處理程序流程圖如圖4所示。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/159315.htm
攝像頭采集的圖像為RGB格式,但RGB模型中R、G、B值易受光線影響,不適宜進行顏色識別;HSI模型中,不同的顏色對應不同的色調參數(shù)H,并且H受外界光照影響小,因此采用HSI模型實現(xiàn)顏色識別。因此,要通過某種算法,先將RGB色域空間映射到HSI空間。常用的顏色空間轉換算法如下:
實現(xiàn)顏色空間轉換以后就要根據(jù)不同的H值對圖像進行二值化處理。二值化的實質是一分類問題,即把一幅圖像所含有的0~255的二進制像素按照某個閾值劃分成兩類。如果閾值設得太低,結果會引入過多的背景信息,但太高就會導致目標信息的丟失。類間方差法(Otsu)、最大熵方法(KSW)和直方圖平衡法(Balanced Histogram Thresholding,BHT)是目前應用較廣的自動閾值計算方法。
這里采用類間方差法,它的核心思路就是通過最大化類間方差來尋找最佳閾值。假設某一閾值T將整個二值圖像分為C0(1,…,T)和C1(T,…,255)兩類,則兩類的出現(xiàn)概率可以用下式計算:
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