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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110334692A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910643445.4(22)申请日2019.07.17(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人李振伟赵磊杨晓利白永杰胡志刚(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人卫煜睿(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/38(2006.01)G06K9/46(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种基于图像处理的盲道识别方法(57)摘要本发明公开了一种基于图像处理的盲道识别方法,包括以下步骤:采集RGB盲道图像,将RGB盲道图像转换到HSV空间,差异显著的颜色在HSV空间中色相分量存在明显差异;使用Otsu自适应阈值分割法对得到的HSV空间的聚类效果最好的分量图图像进行分割,得到分割后的图像;对分割后的图像进行形态学处理,得到形态学处理后的盲道图像;对形态学处理后的盲道图像进行轮廓绘制和计算,使得分割更大面积的盲道区域,实现盲道的准确分割,本发明改进和完善后可应用于导盲杖、导盲移动机器人等其它电子导盲设备上,可以实时地对盲道图像进行检测和分割,引导盲人的行进方向,为盲人的安全出行提供极大地便利,具有极大的应用前景,并获得可观的经济效益和社会效益。CN110334692ACN110334692A权利要求书1/1页1.一种基于图像处理的盲道识别方法,其特征在于:主要包括以下步骤:步骤一、采集RGB盲道图像,将RGB盲道图像转换到HSV空间,差异显著的颜色在HSV空间中色相分量存在明显差异;步骤二、使用Otsu自适应阈值分割法对步骤一得到的HSV空间中的聚类效果最好的分量图图像进行分割,得到分割后的图像;步骤三、对步骤二分割后的图像进行形态学处理,得到形态学处理后的盲道图像;步骤四、对形态学处理后的盲道图像进行轮廓绘制和计算,使得分割更大面积的盲道区域,实现盲道的准确分割。2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的盲道识别方法,其特征在于:所述步骤一中将图像由RGB空间转换到HSV空间采用以下公式:(1)(2)(3)其中以上公式中的R、G、B分别是图像中每一像素点处RGB颜色空间对应分量的值。3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的盲道识别方法,其特征在于:所述步骤二中Otsu自适应阈值分割法是按图像的灰度特性,将图像分成背景和前景两部分,背景和前景的分界值就是需要计算的阈值,其计算具体方法为:a、统计灰度级中每个像素在整幅图像中的个数;b、计算每个像素在整幅图像的概率分布;c、对灰度级进行遍历搜索,计算当前灰度值下前景背景类间概率;d、通过目标函数计算出类内与类间方差下对应的阈值;其公式为:(4)其中M表示图像灰度值的均值,MA和MB为前景和背景灰度值的均值,PA表示前景部分里的像素数占总像素数的比例,PB表示背景部分里的像素数占总像素数的比例。4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的盲道识别方法,其特征在于:所述步骤三中对分割后的图像进行形态学处理主要方法为:1)先通过中值滤波对面积较小的椒盐噪声进行去除;2)再通过腐蚀算法对滤波后的结果进行形态学处理,整个过程选用的窗口均为11*11大小,迭代次数为1次。5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的盲道识别方法,其特征在于:所述步骤四中实现盲道准确分割的具体方法为:通过对形态学处理后的盲道图像进行轮廓查找和绘制,遍历这些轮廓,计算各轮廓对应的面积,并返回最大面积轮廓的索引值,再利用填充算法将最大面积的轮廓填充为0,得到填充后的图像,通过将填充后的图像与原腐蚀后的图像进行异或运算,得到只包含盲道的图像,实现盲道准确分割。6.根据权利要求5所述的一种基于图像处理的盲道识别方法,其特征在于:所述盲道图像进行轮廓绘制采用RETR_EXTERNAL模式,即只绘制最外部轮廓。2CN110334692A说明书1/4页一种基于图像处理的盲道识别方法技术领域[0001]本发明属于信息科学与技术领域,具体涉及一种基于图像处理的盲道识别方法。背景技术[0002]据国家权威部门统计,中国是世界盲人最多的国家,约有500万,占全世界盲人口的18%。盲人的安全出行一直是社会关注的重点问题,随着城市建设的不断发展,盲人群体也随之受到了越来越多的关注。针对盲人导航服务,相继研究出了基于红外线、射频等原理的多种非视觉导盲仪以及基于视觉的电子盲杖、盲道导航车等。但由于前者不基于视觉,获取到的可用信息很少,应用环境的局限性较大。因此,基于视觉的导盲已经成为了如今导盲研究领域的热点。而盲道作为城市建设的重要部分,对盲道的识别便成为了视觉导盲研