本發(fā)明涉及一種機(jī)器人物體顏色識別系統(tǒng)，屬于機(jī)械臂、機(jī)器人物體顏色識別
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：機(jī)器人在觀察物體尤其是在進(jìn)行數(shù)字圖像處理和識別時，顏色一直是一個重中之重的研究對象與考慮因素。隨著機(jī)器人工藝技術(shù)的代代升級，面向機(jī)器人的顏色識別技術(shù)也緊追其后。目前，普遍的機(jī)器人都采用攝像頭采集RGB圖像并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成HSV色彩空間技術(shù)后進(jìn)行修整、過濾來識別顏色，但現(xiàn)有技術(shù)也并未達(dá)到爐火純青的地步。眾多在不同環(huán)境下工作的機(jī)器人的顏色識別技術(shù)需更加具有針對性與穩(wěn)定性，尤其光照的干擾，導(dǎo)致測試結(jié)果會存在較大誤差。除去光照條件的影響，還存在兩種顏色十分相近的情況，常常容易導(dǎo)致機(jī)器人不能精準(zhǔn)識別。在采取RGB轉(zhuǎn)HSV方法提取顏色數(shù)據(jù)的方法后，雖增加了一定的成功率，但仍有誤差，相比于人眼，效果微乎甚微，從而根本代替不了人工。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提高機(jī)器人對圖像顏色識別的成功率與精確性。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種機(jī)器人物體顏色識別系統(tǒng)，其特征在于：機(jī)器人上設(shè)有光譜儀，機(jī)器人內(nèi)部的存儲器內(nèi)設(shè)有光譜顏色數(shù)據(jù)庫，光譜儀及存儲器均連接微處理器；識別區(qū)域設(shè)有聚光管，聚光管內(nèi)設(shè)有棱鏡，聚光管左右兩端設(shè)有光敏傳感器，聚光管正上方設(shè)有亮度可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)燈，微處理器連接光敏傳感器及調(diào)節(jié)燈。優(yōu)選地，所述光譜儀與棱鏡的位置關(guān)系滿足：物體進(jìn)入識別區(qū)域后，調(diào)節(jié)燈的燈光照在物體上，物體表面的反射光反射至棱鏡，棱鏡將所述反射光色散為帶狀的光譜，并正好投射在光譜儀的CCD感光矩陣上。優(yōu)選地，所述聚光管有兩個，所述調(diào)節(jié)燈位于兩個聚光管中間位置的上方，左邊聚光管的左側(cè)、右邊聚光管的右側(cè)分別設(shè)置一光敏傳感器，兩個光敏傳感器對稱設(shè)置。優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)燈為白熾燈。本發(fā)明還提供了一種機(jī)器人物體顏色識別方法，其特征在于：采用上述的機(jī)器人物體顏色識別系統(tǒng)，步驟為：物體進(jìn)入識別區(qū)域后，調(diào)節(jié)燈的燈光照在物體上，物體表面的反射光反射至棱鏡被色散，使之成為帶狀的光譜，然后投射在光譜儀的CCD感光矩陣上，通過光譜儀獲取光譜值，并將獲取的光譜值與光譜顏色數(shù)據(jù)庫比較，從而確定物體顏色。優(yōu)選地，通過光敏傳感器檢測聚光管區(qū)域的光照強(qiáng)度，進(jìn)而對調(diào)節(jié)燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述聚光管及棱鏡均設(shè)置至少兩組，從而獲取至少兩組光譜值，對其取平均值，再與光譜顏色數(shù)據(jù)庫比較，從而確定物體顏色。本發(fā)明利用不同的顏色有著不同的光譜值的原理，引入光譜儀到機(jī)器人顏色識別
技術(shù)領(lǐng)域：
。通過自帶燈光反射物體表面顏色進(jìn)行色散，獲取光譜值，從而確定具體的顏色。這樣，利用顏色光譜值不同的根本性，采取量代換的方法來測量，能大大提高顏色識別的成功率與精確性。附圖說明圖1為機(jī)器人物體顏色識別系統(tǒng)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實施例提供了一種機(jī)器人物體顏色識別系統(tǒng)，在機(jī)器人內(nèi)部放置光譜顏色數(shù)據(jù)庫，用于對采集到的樣品光譜值進(jìn)行比對從而確定顏色。當(dāng)機(jī)器人上的光譜儀進(jìn)入物體區(qū)域后，調(diào)整光亮度，獲取光波，進(jìn)行色散獲取光譜值，處理計算好后將獲取的光譜值與庫里比較即可確定樣品顏色。由于是可見的物體顏色，便可使用可見光光譜儀。由于無法避免強(qiáng)光的影響，便要盡量減少這方面的干擾。將反射物體表面的光波用光柵(棱鏡)色散混合色光，使之成為帶狀的光譜然后投射在光譜儀的CCD感光矩陣上，然后將信號封存并傳輸給微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)計算、量化、校正，然后上傳給電腦保存、顯示。由于無法避免外部光照，如圖1，在該系統(tǒng)內(nèi)加入兩個圓型的聚光管1進(jìn)行聚光色散，棱鏡2位于聚光管1內(nèi)，聚光管1左右兩端放置兩個光敏傳感器3，檢測當(dāng)前光照度，同時在聚光管1正上方放置一個可調(diào)節(jié)亮度的燈4，隨時應(yīng)對光敏傳感器變化的數(shù)據(jù)而改變光照強(qiáng)度。這里引入一個顯色指數(shù)(Ra)的概念，光源對物體的顯色能力稱作顯色性，一樣的光色為基準(zhǔn)的光源由不同的光譜組成，光譜組成較廣的便有可能給予較為理想的顯色品質(zhì)。由于太陽光的顯色指數(shù)定義為100，而白熾燈的顯色指數(shù)定義為97，所以白熾燈為理想的基準(zhǔn)光源從而作為調(diào)整燈，然后由光敏電阻接受光束來調(diào)整最佳角度與其強(qiáng)弱度來使Ra值增高，盡量接近97，從而減小誤差。由于實際應(yīng)用的不穩(wěn)定性，便采用兩份實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比取中的方法，還要提前采取前一段時間間隔內(nèi)較穩(wěn)定的光照強(qiáng)度值作為標(biāo)準(zhǔn)，防止某一瞬的突然較大變化對最后實驗數(shù)據(jù)的影響，實驗后從電腦上讀取兩份光譜曲線圖，進(jìn)行校準(zhǔn)與對比，防止與標(biāo)準(zhǔn)光譜曲線圖有較大差距。結(jié)合表1，例如：由于每種顏色的波長值范圍較大，如紅色(Red)的范圍為[780～630)，橙色(Orange)的范圍為[630～600)，便要從光譜數(shù)據(jù)圖中來截取信息，減小誤差。首先要分析某顏色的變化趨勢，確定其一穩(wěn)態(tài)區(qū)域后，通過峰值(該顏色強(qiáng)度最大處)、半高寬(峰值一半高度所對的兩個波長中間的寬度)的區(qū)域來縮小范圍確定研究顏色。表1光譜數(shù)據(jù)表光色波長(nm)紅(Red)[780～630)橙(Orange)[630～600)黃(Yellow)[600～570)綠(Green)[570～500)青(Cyan)[500～470)藍(lán)(Blue)[470～420)紫(Violet)[420～380)在連續(xù)測量讀取不同物體的顏色過程中，當(dāng)測得當(dāng)前光照強(qiáng)度有一穩(wěn)定的漸變時，應(yīng)向處理器反饋重新測量當(dāng)前穩(wěn)定光照值，避免顏色數(shù)據(jù)仍有較大的分析誤差。當(dāng)前第1頁1 2 3