基于圖像處理的交通錐識別與定位算法研究.pdf

1、本文從數(shù)字圖像處理角度出發(fā)，對交通錐的識別與定位算法進行了深入研究。該算法主要用于輔助交通錐收放車對交通錐進行自動識別與定位，有利于提高交通錐收放車的收錐效率和自動化性能。
　　論文主要內(nèi)容包括以下三個方面：（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位置關(guān)系的識別算法。首先基于HSV顏色空間對獲取的交通錐圖像進行分割，然后利用形態(tài)學方法對顏色分割后的二值圖像進行一系列處理，包括基于連通域大小的目標篩選、輪廓

2、提取和基于輪廓外接矩形特征點的分析，以實現(xiàn)交通錐的識別。（2）基于幾何關(guān)系推導法，對交通錐的定位進行了建模。依據(jù)交通錐紅色區(qū)域的特征點，根據(jù)攝像機的投影模型，結(jié)合它們之間的幾何關(guān)系，推導出交通錐在路面上的位置信息。（3）根據(jù)交通錐的識別與定位結(jié)果，為后續(xù)機械臂的抓取建立交通錐角度的模板庫?；谔卣鼽c的位置關(guān)系進行交通錐倒下狀態(tài)時角度的測算，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。因此需要建立一個映射的模板庫，模板庫中包含了從二維圖像中的角度到機械臂抓取角度的映射。
　　為了對本文算法進行驗證，在Visual Studio2010+OpenCV平臺上開發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用程序，對以上的研究內(nèi)容進行了較為系統(tǒng)的實驗測試。實驗結(jié)果表明，該算法能夠有效辨認出路面上的交通錐，實驗中交通錐的識別率為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械