一种彩色图像分割的障碍物识别方法-重庆理工大学学报.pdf

第３０卷　第３期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１６年３月 Ｖｏｌ．３０　　Ｎｏ．３ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｍａｒ．２０１６  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１６．０３．０１６ 一种彩色图像分割的障碍物识别方法 侯之旭，张建勋 （重庆理工大学 计算机科学与工程学院，重庆　４０００５４） 摘　　　要：移动机器人障碍物检测是机器人避障和移动路径规划的基础，为了提高视觉机器 人障碍物检测能力，尤其是障碍物识别能力，针对传统的灰度图像分割作为障碍物目标识别方 法在某些环境下效果不佳的问题，提出一种基于彩色图像分割的障碍物检测方法。首先充分利 用ＨＳＩ颜色模型中各个颜色分量的特征，再结合Ｏｔｓｕ自适应阈值方法进行对应空间的图像阈 值分割。考虑到机器人工作环境下外界光照条件变化较大的特点，提出了对亮度空间Ｉ进行非 线性指数变换处理的做法，以解决图像分割和障碍物识别易受光照变化影响的问题。实验结果 证明了该方法的可行性和有效性，可为障碍物检测提供清晰准确的障碍物识别结果。 关　键　词：灰度图像分割；ＨＳＩ颜色空间；Ｏｔｓｕ算法；指数变换；开运算 中图分类号：ＴＰ３９１．４１　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１６）０３－００９４－０５ ＡＭｅｔｈｏｄｏｆＣｏｌｏｒＩｍａｇｅＳｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎＵｓｅｄｉｎＯｂｓｔａｃｌｅＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ＨＯＵＺｈｉｘｕ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎｘｕｎ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｂｉｌｅｒｏｂｏｔｏｂｓｔａｃｌｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｏｂｏｔｏｂｓｔａｃｌｅａｖｏｉｄａｎｃｅａｎｄｍｏｂｉｌｅｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｏｂｓｔａｃｌｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｖｉｓｕａｌｒｏｂｏｔ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｏｂｓｔａｃｌｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｇｒａｙｉｍａｇｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｓａｎｏｂｓｔａｃｌｅｔｏｔｈｅｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｓｏｍｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｏｂｓｔａｃｌｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｏｌｏｒｉｍａｇｅｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅａｃｈｃｏｌｏｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｎｔｈｅＨＳＩｃｏｌｏｒｍｏｄｅｌｗｅｒｅｆｕｌｌｙｕｔｉｌｉｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｍａｇｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＯｔｓｕａｄａｐｔｉｖｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ， ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｗｏｒｋｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅ 　　收稿日期：２０１５－０９－１０ 基金项目：企业信息化与物联网测控技术四川省高校重点实验室项目（２０１５ＷＺＪ０２） 作者简介：侯之旭（１９８８—），男，硕士研究生，主要从事计算机图形图像学研究；张建勋（１９７１—），男，博士，教授，主 要从事图像处理与分析、实时计算机图形学等方面研究。 引用格式：侯之旭，张建勋．一种彩色图像分割的障碍物识别方法［Ｊ］．重庆理工大学学报（自