【技術實現步驟摘要】
本申請涉及機器視覺，具體涉及一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法。
技術介紹
1、在通過諸如機械手之類執行機構按壓鍵盤的過程中，需要借助于諸如攝像頭之類的圖像采集設備獲取鍵盤的圖像，并進而獲取其位置信息以供給執行機構執行按壓操作。然而，在實際應用中，這種基于機器視覺的方法存在一些問題，特別是在高動態范圍光照條件下，由于光線變化劇烈，可能導致圖像識別出現不準確的情況。例如，強光直射或突然的陰影變化會使攝像頭捕捉到的圖像質量大幅下降，進而影響系統的識別精度，降低用戶使用體驗。
技術實現思路
1、有鑒于此，本公開實施例提供了一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，至少部分解決現有技術中存在的問題。
2、本申請的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，包括：
3、獲取數字鍵盤區域的初始圖像；
4、對初始圖像進行預處理以減少噪聲；
5、基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像；
6、利用圖像識別算法定位并識別中間圖像中的數字按鍵；
7、控制機械臂根據識別結果進行按鍵按壓。
8、在一個具體實施方式中，基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像包括：
9、對初始圖像進行直方圖均衡化處理以增強對比度；
10、基于局部自適應曝光算法對圖像的暗區和亮區分別進行曝光補償；
11、利用中值濾波算法去除處理后的圖像中的椒鹽噪聲；
12、將多個不同曝光強度的圖像進行融合以
13、在一個具體實施方式中，基于局部自適應曝光算法對圖像的暗區和亮區分別進行曝光補償包括：
14、計算每個局部區域的平均亮度值；
15、基于平均亮度值調整該局部區域的亮度，公式為?l調整?=?l原?+?α?×?(l目標-l原)，l調整為調整后的亮度值，l原為原始亮度值，α為曝光調整系數，l目標為目標亮度值；
16、將調整后的圖像重新組合成完整的圖像；
17、進一步使用非線性色調映射算法處理調整后的圖像以增強細節信息。
18、在一個具體實施方式中，所述基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像的步驟包括：
19、獲取多個曝光時間不同的圖像；
20、對多個圖像進行hdr合成處理；
21、基于合成的hdr圖像進行亮度校正；
22、通過直方圖均衡化提升圖像的對比度。
23、在一個具體實施方式中，所述基于合成的hdr圖像進行亮度校正的步驟包括：
24、計算圖像的平均亮度值?lavg；
25、基于平均亮度值?lavg?與目標亮度值?ltarget?之間的差異，調整每個像素的亮度；
26、當?|lavg-?ltarget?|?>?t時，執行亮度調整，其中t是設定的亮度差異閾值，用于判斷是否需要進行亮度調整；
27、使用公式bnew=?bold×ltarget/lavg進行亮度調整，其中?bold和?bnew分別代表原始亮度值和調整后的亮度值。
28、在一個具體實施方式中，所述基于平均亮度值?lavg?與目標亮度值?ltarget?之間的差異，調整每個像素的亮度的步驟包括：
29、將圖像分為多個子區域；
30、計算每個子區域的平均亮度值lsub；
31、當|lsub?-?ltarget|?>?t?時，執行子區域內的亮度調整；
32、使用公式bsub_new?=?bsub_old?×ltarget/lsub進行子區域亮度調整，其中bsub_old和bsub_new分別代表子區域內像素的原始亮度值和調整后的亮度值。
33、在一個具體實施方式中，基于子區域內的平均亮度值lsub?與目標亮度值ltarget?之間的差異，調整子區域內的亮度的步驟包括：
34、確定子區域的大小和位置；
35、計算每個子區域的局部動態范圍?drange；
36、當?|drange-dtarget|?>?d?時，執行局部動態范圍調整，其中?dtarget?是設定的局部動態范圍目標值，d是設定的動態范圍差異閾值；
37、使用公式進行動態范圍調整，其中和?分別代表子區域內最亮和最暗的像素值。
38、在一個具體實施方式中，所述基于子區域的局部動態范圍?drange?與目標局部動態范圍?dtarget?之間的差異，調整子區域內的動態范圍的步驟包括：
39、計算子區域內最亮和最暗的像素值bmax和bmin；
40、當drange?>?dtarget時，壓縮局部動態范圍；
41、當drange＜dtarget時，擴展局部動態范圍；
42、使用公式，其中是調整系數，根據dtarget?和?drange?的比值計算得出。
43、本公開實施例提供了一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，包括：獲取數字鍵盤區域的初始圖像；對初始圖像進行預處理以減少噪聲；基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像；利用圖像識別算法定位并識別中間圖像中的數字按鍵；控制機械臂根據識別結果進行按鍵按壓。通過本公開實施例的方案，能夠解決在高動態范圍光照條件下由于光線變化劇烈導致出現的圖像識別不準確問題。
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1.一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，基于局部自適應曝光算法對圖像的暗區和亮區分別進行曝光補償包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，所述基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像的步驟包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，所述基于合成的HDR圖像進行亮度校正的步驟包括：
6.根據權利要求5所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，所述基于平均亮度值?Lavg?與目標亮度值?Ltarget?之間的差異，調整每個像素的亮度的步驟包括：
7.根據權利要求5所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，基于子區域內的平均亮度值Lsub?與目標亮度值?Ltarget?之間的差異，調整子區域
8.根據權利要求5所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，基于子區域的局部動態范圍?Drange?與目標局部動態范圍?Dtarget?之間的差異，調整子區域內的動態范圍的步驟包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，基于局部自適應曝光算法對圖像的暗區和亮區分別進行曝光補償包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，所述基于高動態范圍成像技術生成穩定光照條件下的中間圖像的步驟包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于機器視覺的數字鍵盤按壓方法，其特征在于，所述基于合成的hdr圖像進...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳遠，談宜祥，賀長溫，
申請(專利權)人：阿譜斯上海通信技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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