[发明专利]多智能体协同视频采集与图像信息拼接处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及多智能体在机器人协作系统中应用领域，具体说是涉及一种多智能体协同视频采集与图像信息拼接处理方法及装置。

背景技术

目前，随着机器人技术的发展使得机器人的能力不断提高，机器人应用的领域和范围也不断扩展。一方面，人们希望机器人能够在许多危险的环境下完成更加复杂的任务，这些复杂的任务由单一的机器人难以完成，需要多机器人相互协调与合作共同完成。在多智能体机器人协作系统中，各机器人对根据系统总任务目标．动态地规划各自的运动序列，而不是由集中规划器进行规划。各机器人可充分发挥其智能和自主行为来与其它机器人进行协作。

智能体的智能特征就在于它具有与外部世界相互协调的工作机能。在这方面，视觉功能、接近觉功能、触觉功能具有重大作用，智能体的视觉功能被认为是智能体重要的感觉能力。智能体的视觉系统正如人的眼睛一样，是机器人感知局部环境的重要“器官”，同时依此感知的环境信息来实现对周围环境信息的采集与判断。在获取许多危险环境的信息时，将带有视觉系统的智能体放入到环境中进行信息采集。但是由于单个智能体的摄像头视场角有限，容易造成信息丢失，而且信息采集效率较低。针对上述情况，使用多个单目智能体协同进行信息采集，实时将图像信息经过编码后通过WiFi发送到上位机。为了减少图像信息的冗余，上位机通过图像拼接算法整合每个智能体传来的图像信息，并从中获取有用的数据信息。

经过对现有文献的检索得知，中国专利申请号为：200910084926.2，名称为：一种多智能体视觉伺服协调控制方法，该专利申请提出了一种通过视觉信息控制运动体或运动机构相对于目标物或一个目标特征集的位置和姿态，完成目标监控、跟踪等任务的方法。中国专利申请号为：02156202.4，名称为：四画面图像采集器智能监控方法，该方法描述了智能采集器收到微机发出的指令，完成图像采集，保存，传输，判断，报警灯功能。但是这种方法都侧重于图像的智能采集、处理，没有考虑到将图像压缩编码，提高图像的传输速率，也没有考虑到图像数据的冗余，没有对采集的图片进行拼接等技术处理，以减少图像冗余，从而提高信息提取的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多智能体协同视频采集与图像信息拼接处理方法，通过多个单目智能体的协同视频采集，高效完整地获取周围环境的图像信息，并实时地将图像信息传送给上位机，上位机通过图像拼接算法获取到完整的未知环境的数据信息，能够有效地减少了未知环境带来的伤害，实现准确高效地获取未知危险环境下的视频图像信息。

本发明是通过视频采集、图像压缩、无线通信、图像拼接等技术，利用多个单目智能体的视觉系统及视觉处理器实时采集周围环境信息，压缩编码图像，通过WiFi传输给上位机进行多图像拼接与信息提取。

为了实现上述目的，本发明提供一种多智能体协同视频采集与图像信息拼接处理装置，它是通过以下技术方案实现的：

一种多智能体协同视频采集与图像信息拼接处理装置，包括单目智能体视频采集模块、DSP图像处理器模块、WiFi通信模块和上位机图像拼接处理模块；单目智能体视频采集模块通过移动智能体上的嵌入式摄像头实时地获取周围环境的图像信息，移动智能体上的DSP图像处理器将摄像头获取的图像进行JPEG压缩编码，然后通过WiFi通信模块将压缩后的图像数据传输给上位机图像拼接处理模块，上位机图像拼接处理模块首先解码图像数据，解码后使用图像处理算法进行多幅图像拼接，完成对未知环境信息的提取。

所述的单目智能体视频采集模块，包括一台带有嵌入式摄像头与WiFi通信功能的智能体小车，使用一块ADI blackfin系列的DSP处理器作为智能体小车的核心模块，完成智能体小车视频采集与图像处理等功能。

所述的DSP图像处理器模块，在处理器中写入了与上位机相同编码格式的JPEG压缩编码图像的代码，将智能体小车采集来的图像信息进行压缩。

所述的WiFi通信模块在将压缩编码后的图像信息传输给上位机的同时，上位机通过此模块发送控制指令控制智能体小车。

所述的上位机图像拼接处理模块，使用VC编写了一个控制软件界面，软件使用了VC中的多线程技术用来接收不同智能体传来的图像数据，软件同时还嵌入了OpenCV函数库结合SIFT图像拼接算法，来完成多幅图像的拼接。

本发明的另一方案是提供一种多智能体协同视频采集与图像信息拼接处理方法，其内容包括以下步骤：

第一步：每个单目智能体通过嵌入式摄像头采集周围环境视频信息，通过DSP处理器将图像信息进行压缩编码；