(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210395946.7 (22)申请日 2022.04.15 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 皇攀凌　颜承壮　周军　叶丰　 林乐彬　欧金顺　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 祖之强 (51)Int.Cl. G06V 20/10(2022.01) G06V 10/96(2022.01) G06V 10/28(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06V 10/48(2022.01) G06V 10/24(2022.01) G06V 10/30(2022.01) G06V 10/36(2022.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 1/00(2006.01) B28D 1/22(2006.01) B28D 7/00(2006.01) (54)发明名称 用于建筑机器人的开槽目标识别方法及系 统 (57)摘要 本发明提供了一种用于建筑机器人的开槽 目标识别方法及系统， 对 得到的二值掩码图像进 行霍夫圆检测， 当检测到轮廓半径在预设阈值范 围内时， 判定识别到圆孔标记， 获取最靠近视野 中心的圆心坐标， 并进入 下一步； 否则， 直接进入 下一步； 对二值掩码图像进行轮廓检测， 对目标 轮廓进行最小矩形框拟合， 当矩形框的长度、 宽 度以及长宽比均在阈值范围内时， 且有矩形框满 足线段特征时， 判定识别到槽标记， 获取最靠近 视野中心的线段两端坐标， 并进入下一步； 否则， 判断是否检测到圆孔标记， 如是， 则进入 下一步， 否则识别结束； 将识别到的坐标值全部转换为机 器人坐标， 得到开槽目标识别结果； 本发明实现 了孔标记和槽标记的更 快速和准确识别。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114842335 A 2022.08.02 CN 114842335 A 1.一种用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 包括以下 过程： 获取待识别的图像； 对获取的图像进行 预处理， 得到二 值掩码图像； 对得到的二值掩码图像进行霍夫圆检测， 当检测到轮廓半径在预设阈值范围内时， 判 定识别到圆孔标记， 获取最靠近视野中心的圆心坐标， 并进入下一步； 否则， 直接进入下一 步； 对二值掩码图像进行轮廓检测， 对目标轮廓进行最小矩形框拟合， 当矩形框的长度、 宽 度以及长宽比均在阈值范围内时， 且有矩形框满足线 段特征时， 判定识别到槽标记， 获取最 靠近视野中心的线 段两端坐标， 并进入 下一步； 否则， 判断是否检测到圆孔标记， 如是， 则进 入下一步， 否则识别结束； 将识别到的坐标值全部转换为机器人坐标， 得到开槽目标识别结果。 2.如权利要求1所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 对获取的图像进行 预处理， 得到二 值掩码图像， 包括： 对获取的图像依次进行旋转图像、 图像增强、 均值滤波、 转换色彩空间、 提取颜色特征 和形态学处 理。 3.如权利要求2所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 图像增强， 包括： 采用增强对比度和亮度的方式对图像颜色进行增强处理， 输出图像的像素为第 一系数 与源图像 像素的乘积， 再与第一常数的加 和。 4.如权利要求1所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 当存在轮廓半径在预设阈值范围内的圆时， 判定识别到圆孔标记， 包括： 若圆的轮廓半径符合阈值条件， 且圆心横坐标位于图像视野横坐标范围的四分之一至 四分之三之间， 则检测到 了圆孔标记。 5.如权利要求1所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 获取最靠 近视野中中心的圆心坐标， 包括： 对检测到的所有圆心坐标进行位置判定， 若圆心横坐标位于图像视野横坐标范围的四 分之一至四分之三之间， 且在检测到多个圆心时， 选取最靠 近视野中心的圆心坐标。 6.如权利要求1所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 矩形框满足线段 特征， 包括： 当矩形框的长度、 宽度以及长宽比均在阈值范围内时， 将矩形拟合为一条线段， 得到线 段的两端坐标值， 判断两端坐标值的横坐标是否都位于图像视野横坐标范围的四分之一至 四分之三之间， 如果有， 则判定矩形满足线段 特征。 7.如权利要求1所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法， 其特 征在于： 根据得到的线段两端坐标值判断该标记是否为直槽， 即计算线段与x、 y轴的夹角， 当夹 角小于预设角度阈值时， 将该标记判定为直槽， 坐标值重新拟合为水平线段或垂线 段段， 否 则判定为 斜槽， 原线段两端坐标不变。 8.一种用于建筑机器人的开槽目标识别系统， 其特 征在于： 包括以下 过程：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114842335 A 2图像获取模块， 被 配置为： 获取待识别的图像； 图像预处 理模块， 对获取的图像进行 预处理， 得到二 值掩码图像； 霍夫圆检测检测模块， 被配置为： 对得到的二值掩码图像进行霍夫圆检测， 当检测到轮 廓半径在预设阈值范围内时， 判定识别到圆孔标记， 获取最靠近视野中心的圆心 坐标， 并进 入下一步； 否则， 直接进入下一 步； 轮廓检测模块， 被配置为： 对二值掩码图像进行轮廓检测， 对目标轮廓进行最小矩形框 拟合， 当矩形框的长度、 宽度以及长宽比均在阈值范围内时， 且有矩形框满足线段特征时， 判定识别到槽标记， 获取最靠近视野中心的线段两端坐标， 并进入下一步； 否则， 判断是否 检测到圆孔标记， 如是， 则进入下一 步， 否则识别结束； 坐标转换模块， 被配置为： 将识别到的坐标值全部转换为机器人坐标， 得到开槽目标识 别结果。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有程序， 其特征在于， 该程序被处理器执行时实 现如权利要求1 ‑7任一项所述的用于建筑机器人的开槽目标识别方法中的步骤。 10.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程 序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7任一项所述的用于 建筑机 器人的开槽目标识别方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114842335 A 3