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展望未来，机器视觉防爆机器人的发展
2020-06-05 09:45:30 来源：
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[摘要]排爆机器人( EOD robot) 是一种可以遥控操作的地面移动机器人，一般由一个机械手和一个可移动平台组成，主要用于拆除疑似爆炸物品，以减少作业现场人员伤亡，是目前军警方面使用的
① 计算目标区域的 hue 分量图的直方图，
cvCalcHist( ＆hue，hist，0，mask) ;
② 初始化候选区域，y0 即候选区域的中心坐标，
track － window = selection．
2) 根据目标模型的直方图计算权值，将当前帧转换为反向投影图， cvCalcBackProject( ＆hue，backproject，hist) ;
cvAnd( backproject，mask，backproject，0) ;
3) 计算新的目标候选位置 y0( mean shift 算法)。
① 按式( 2) 计算新的目标位置 y1;
② 令 d = ‖y1 － y0‖，y0 = y1，设 ε 为误差阈值，N 为最大迭代次数．
如果 d ＜ ε 或者 k≥N，则迭代结束，返回新的目标位置 y0; 否则 k = k + 1，跳到①。
图 4 是调试 CAMSHIFT 算法识别目标物的截图。
应用 CAMSHIFT 算法前需将爆炸物的图像由 RGB 颜色空间转化到 HSV 颜色空间，图5 为CAMSHIFT算法流程。首先选择大小为 S 的爆炸物图像作为初始搜索窗口，然后对该窗口中每个像素点的H通道上采样，得到色调直方图; 最后将该直方图保存下来作为搜索目标的颜色直方图模型，在目标跟踪过程中，对摄像头采集到的图像的每个像素通过查询目标颜色直方图，得到该像素为目标像素的概率。经上述预处理，视频中每一帧图像都转化为目标颜色概率分布图，也成为目标颜色投影图。
4. 3 摄像头随动设计
当摄像头采集到目标爆炸物时，操作者在上位机端圈出目标物所在区域作为初始搜索窗口。通过 CAMSHIFT 算法可以得到目标物在摄像头采集图像窗口中的位置，从而计算出目标物所在区域离图像窗口中心点的偏移量 Δx、Δy。将所得的偏移量转化为摄像头云台的转动量，使云台跟随目标物转动，从而使目标物可以保持在摄像头采集画面窗口的中心位置。
调试过程中出现跟随不及时现象，经检验为主控芯片多任务操作性能不佳。决定采用双主控芯片方案，由一片单独的芯片负责摄像头云台的随动动作，检验证明随动性能有明显提高。图6为摄像头随动流程图。
这款新型排爆机器人基于创新的机械平台设计，可以轻松穿越复杂地形，灵活地抓取重物。应用了最新的计算机视觉技术，经调试证明操作者能及时地得到目标物的画面，从而轻松地操作机器人进行排爆作业。
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