先进制造技术

本发明公开一种移动机器人的视觉图像拼接系统及方法，适用于双目视觉的移动机器人平台，该系统包括机器人图像采集模块、图像拼接系统处理模块和无线图像显示模块，其中，图像拼接系统处理模块又包含预处理模块、边界线定位模块、重合区域图像配准模块、图像变形融合模块、图像平滑模块，通过上述模块，可对机器人双目采集的图像进行预处理、边界线定位、重合区域图像配准、图像变形融合和图像平滑处理，后得到高质量的拼接图像，该系统及方法使的机器人的视野得到极大的拓宽，且能够更好的完成移动、定位、识别等目的

技术亮点

有必要提供一种移动机器人的视觉图像拼接系统及方法，用以解决现有机器视觉技术中存在视觉范围受限，图像拼接速度慢、质量不高、带有拼接缝等诸多问题。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种移动机器人的视觉图像拼接系统，包括：机器人图像采集模块，由安装在移动机器人上的双目摄像头构成，用于采集成对待拼接图像帧；图像拼接系统处理模块，是在处理器上完成的，其包括：预处理模块、边界线定位模块、重合区域图像配准模块、图像变形融合模块、图像平滑模块，其中：预处理模块，对所述机器人图像采集模块所采集的成对待拼接图像帧进行亮度调整；

移动机器人的视觉图像拼接技术是机器人自主导航和避障的关键技术之一，它可以帮助机器人获取环境信息、规划路径和避免碰撞。此外，该技术在移动机器人领域还有以下应用前景：

无人驾驶领域：视觉图像拼接可以帮助无人驾驶车辆获取周围环境的信息，从而提高车辆的自主决策能力和行驶安全性。安防领域：视觉图像拼接可以用于安防领域，如智能视频分析、行人/车辆识别等。它可以帮助安防系统获取更加准确和全面的环境信息，提高安防系统的效率和安全性。工业领域：视觉图像拼接可以用于工业领域，如自动化生产线、智能仓储等。它可以帮助工业系统获取更加准确和全面的环境信息，提高工业系统的效率和质量。服务机器人领域：视觉图像拼接可以用于服务机器人领域，如家用机器人、护理机器人等。它可以帮助服务机器人获得更加准确和全面的环境信息，提高服务机器人的服务质量和用户体验。总之，移动机器人的视觉图像拼接技术是一项非常重要的技术，它具有广泛的应用前景，可以帮助机器人提高自主决策能力和行驶安全性，同时也有助于促进机器人技术的发展和进步。

1、本发明的视觉图像拼接系统及方法，适用于双目视觉的移动机器人平台，其由SURF算法与优化的TPS函数实现特征提取与图像变形、自适应确定多边形重合区域、平滑亮度、并且由圆周映射自适应平滑重合区域边缘像素，该视觉图像拼接系统及方法能够对机器人双目采集的图像进行拼接，使机器人的视野得到极大的拓宽，且能更好的完成移动、定位、识别等目的。

2、本发明所提供的视觉图像拼接方法，为一种自适应寻边界的图像拼接方法，与现有技术相比，采用本发明提供的视觉图像拼接系统和方法，能够提高图像拼接速度、效率、合成后图片的质量，并且还具有以下有益效果：(1)自适应寻找边界得出精确的多边形边界，不会有多余非重合信息掺杂在重合区；(2)整套系统仅在重合区域提取特征点，提高了特征提取的效率与匹配的准确率；(3)结合坐标与变换矩阵对重合区域特征点分块，并使用SURF算法、RANSAC算法进行配准融合，再结合贝叶斯概率模型与残差筛选特征点，大大提高了匹配效率和精度；(4)由相应的径向基函数(TPS薄板样条函数)对图像变形融合，得到了很好的拼接效果，从而有效抑制了重影等问题；(5)圆周自适应平滑像素值，解决了色差缝隙问题，最终得到高质量、高效的拼接图像。