CN107756399A - 一种控制机器人画像的方法、装置及画像机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制机器人画像的方法、装置及画像机器人，该方法包括：获取待画像图像的二值图像；根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。本发明解决了快捷高效地实现机器人全自动画像的问题，同时降低人力成本，提高机器人的智能化水平，提升用户体验。

Description

一种控制机器人画像的方法、装置及画像机器人

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种控制机器人画像的方法、装置及画像机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人的功能越来越强大，机器人的应用也越来越广泛。在照相技术十分发达的今天，仍然有不少人热衷于街头画像，而随着生活成本上升和画像需求的减少，街头肖像画家越来越少。许多喜欢肖像素描的人难以找到画师为他们画像了。画像机器人能将照片画成画像，因此，也受到越来越多人的欢迎。

现在的技术中，机器人作画的方式是固定一部分元素，画出来的这部分元素是一样的，如脸型或者头发等；还有一种情况是机器人画完后，需要人工修图。机器人作画的过程中，连笔比较严重，和一笔画很类似，画像十分抽象。这些画像方法都不能够满足人们对于画像机器人画像的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种控制机器人画像的方法、装置及画像机器人，以快捷高效地实现机器人全自动画像，降低人力成本，提高机器人的智能化水平，提升用户体验。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种控制机器人画像的方法，包括：

获取待画像图像的二值图像；

根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述获取待画像图像的二值图像包括：

获取所述待画像图像；

判断所述待画像图像是否为二值图像；

若否，则对所述待画像图像进行二值化处理，获取二值图像。

进一步地，所述根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

获取所述二值图像中的线条并对所述线条进行排序，获取排序结果；

将所述二值图像转化为点数据；

获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

设置坐标原点，获取所述点数据的位置坐标；

获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

获取预设比例系数；

将所述线条的排序结果对应的位置坐标乘以所述预设比例系数，获取机器人移动点位坐标；

根据机器人的所述移动点位坐标，控制机器人完成点位移动，完成图像画像。

第二方面，本发明实施例提供了一种控制机器人画像的装置，包括：

二值图像获取模块，用于获取待画像图像的二值图像；

画像模块，用于根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述画像模块包括：

线条排序子模块，用于获取所述二值图像中的线条并对所述线条进行排序，获取排序结果；

点数据获取子模块，用于将所述二值图像转化为点数据；

画像子模块，用于获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述画像子模块包括：

位置坐标获取单元，用于设置坐标原点，获取所述点数据的位置坐标；

画像单元，用于获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述画像单元包括：

比例系数获取子单元，用于获取预设比例系数；

点位坐标获取子单元，用于将所述线条的排序结果对应的位置坐标乘以所述预设比例系数，获取机器人移动点位坐标；

画像子单元，用于根据机器人的所述移动点位坐标，控制机器人完成点位移动，完成图像画像。

第三方面，本发明实施例提供了一种画像机器人，包括：处理器、通信模块、摄像模块和画像执行模块，其中，所述处理器可以执行如实现如第一方面所述的一种控制机器人画像的方法。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种控制机器人画像的方法、装置及机器人，通过获取待画像图像的二值图像，将二值图像的信息转化为控制机器人点位移动的控制数据，控制机器人完成图像画像，能够对二值图像中的点线进行准确的还原，快捷高效地实现机器人全自动画像，降低人力成本，提高机器人的智能化水平，提升用户体验。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：

图1是本发明实施例一提供的一种控制机器人画像的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种控制机器人画像的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种控制机器人画像的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种待画像图像的示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种机器人完成的画像的示意图；

图6是本发明实施例四提供的一种控制机器人画像的装置的结构框图；

图7是本发明实施例五提供的一种画像机器人的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1是本发明实施例提供的一种控制机器人画像的方法的流程示意图。该方法适用于机器人画像或根据摄像头控制机器人完成各种操作的应用场景，该方法可以由一种控制机器人画像的装置来执行。该控制机器人画像的装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。如图1所示，该方法包括：

步骤110、获取待画像图像的二值图像。

待画像图像可以是机器人的摄像模块获取的外部图像，也可以是有通信模块从外部设备获取的图像，或者是机器人内部存储的图像。

待画像图像可以是彩色图像、灰度图像、红外图像和二值图像等，对于非二值图像需要通过图像处理转化为二值图像，最后获取待画像图像的二值图像。

二值图像是图像上的每一个像素只有两种可能的取值或灰度等级状态，人们经常用黑白、单色图像表示二值图像。二值图像中所有的像素只有0和1这两个值，其中，黑色可以为0，白色为1。

步骤120、根据二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。

机器人位置控制方式有两种：点位控制和连续控制。点位控制只控制起始点和终止点的位姿，控制时只要求快速、准确地实现各点之间的运动，而对两点之间的运动轨迹不做任何规定；连续控制不仅要求机器人以一定的精度达到目标点，而且对移动轨迹形式有一定精度上的要求。

在机器人完成画像的过程中，需要将两种控制方式结合使用，在画线的过程中需要用到连续控制；一条线画完，转画另一条线时，需要用到点位控制。或者，只根据二值图像的像素点对机器人进行点位控制。

根据灰度值，获取二值图像中黑色像素点点的位置，确定各个黑色像素点之间的位置关系和相对距离，根据绘画界面的大小将黑色像素点之间的位置和相对距离转化为机器人点位移动控制指令，控制指令包括机器人手臂运动的方向和运动的距离，通过控制机器人关节运动，使机器人完成点位移动，即可获取待画像图像的图像。

本发明实施例提供的一种控制机器人画像的方法，通过获取待画像图像的二值图像，将二值图像的信息转化为控制机器人点位移动的控制数据，控制机器人完成图像画像，快捷高效地实现机器人全自动画像，降低人力成本，提高机器人的智能化水平，提升用户体验。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种控制机器人画像的方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，对根据二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像进行了具体优化，该方法包括：

步骤210、获取待画像图像的二值图像。

可选地，获取待画像图像的二值图像具体步骤包括：获取待画像图像；判断待画像图像是否为二值图像；若否，则对待画像图像进行二值化处理，获取二值图像。

步骤220、获取二值图像中的线条并对线条进行排序，获取排序结果。

二值图像由多条线条组成的图像，通过判断点与点之间是否连续，可以对各个线条进行区分，将不连续的线条按照一定的规则进行排序，例如：可以根据绘画的习惯进行排序，也可以根据机器人移动的方便性进行排序等等。将排序的线条中的点按顺序进行记录，作为机器人画像控制的依据。

步骤230、将二值图像转化为点数据。

将二值图像转化为点阵的形式，可以根据各个点之间的相对距离，确定与点与点之间的相对位置关系。示例性地，点数据可以以直角坐标的形式存储，也可以以极坐标的形式存储，或者以向量的形式存储等。

步骤240、获取线条的排序结果对应的点数据，根据点数据控制机器人移动点位，完成图像画像。

根据排序的线条在二值图像中的位置关系，确定各个线条对应的点数据，点数据作为控制机器人移动的依据，根据收到的点数据做出平移或上下运动即可完成图像画像。

本发明实施例提供的一种控制机器人画像的方法，通过将待画像图像的二值图像拆分为不同的线条并排序，将线条对应的点数据发送给机器人，控制机器人进行点位移动，完成图像画像。使得机器人能够按着线条顺序对应的点位数据进行移动，既提高了机器人画像的效率，又将二值图像细化为点线，可操作性强，能够对二值图像中的点线进行准确的还原，实现机器人全自动画像，降低人力成本，提高机器人的智能化水平，提升用户体验。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种控制机器人画像的方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，对根据二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像进行了具体优化，该方法包括：

步骤310、获取待画像图像的二值图像。

步骤320、获取二值图像中的线条并对线条进行排序，获取排序结果。

步骤330、将二值图像转化为点数据。

步骤340、设置坐标原点，获取点数据的位置坐标。

坐标原点只会影响机器人画像的位置，并不会影响机器人画像的结果。因此，坐标原点可以任意设置，或按着预设的规则进行设置。示例性地，坐标原点可以设置为图像左上角的顶点、左下角的顶点或者图像的中心点。

为了定量地描述物体的位置，需要在参考系上建立适当的坐标系，坐标为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据。建立坐标系，设置坐标原点，获取点数据中每个点在坐标系中对应的位置坐标，能够将二值图像中的像素点进行定量的描述，使数据处理过程更加简洁。

步骤350、获取线条的排序结果对应的位置坐标，根据位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，获取线条的排序结果对应的位置坐标，根据位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

获取预设比例系数；

将线条的排序结果对应的位置坐标乘以预设比例系数，获取机器人移动点位坐标；

根据机器人的移动点位坐标，控制机器人完成点位移动，完成图像画像。

预设比例系数是根据摄像头的分辨率或者图像的大小与机器人作画区域的一个比例，即如果摄像头分辨率不变，作画区域越大，预设比例系数也就越大。

下面以图像处理领域使用最普遍的测试图作为演示图片，本申请采用对图片进行自动图像处理，自动将图像信息处理成坐标信息，进而控制机器人完成画像，主要实现过程如下：

选择一幅图像或者使用摄像头拍摄一个画面，如图4所示。使用图像处理算法，先将彩色图像处理成灰度图像，再利用二值化方法将图像处理成线条图案，再对线条进行排序，然后将线条处理成点数据发给机器人。设定原点为p1，收到的二值图像的数据为(x1，y1)，假设图像上的点坐标对应机器人坐标系中的点坐标为p2，则p2.x＝p1.x+x1*a，p2.y＝p1.y+y1*a，其中a为预设比例系数。得到坐标点后，将坐标参数转化为机器人手臂控制电机的控制参数，控制机器人手臂按顺序做出平移或上下运动完成点位移动，机器人末端的执行机构即可在画纸或者电子屏上画出画像，如图5所示。

示例性地，如果画像机器人具有图像采集功能，机器人可以对画像图像进行图像采集，并与待画像图像的二值图像进行比较，判断画像图像中错画的像素点的个数与画像图像总像素个数的比值，当大于预设比值时，对画像图像进行修改，直到画出满足预设条件的画像。

该方法在满足一定条件时，也可以绘制彩色图像，示例性地，如果机器人手臂中存在多条颜料输送管或机器人能够选择不同颜料盒中的颜料，通过识别彩色图像中各个像素值对应的点坐标，将同一像素值的点坐标做成一个集合，机器人按照集合进行作画，也能够绘制彩色图像。

本发明实施例提供的一种控制机器人画像的方法，通过将待画像图像的二值图像建立坐标系，将二值图像的转化数字向量或数字坐标的形式，能够二值图像的信息准确无误的传达给机器人，控制机器人完成图像画像，坐标系能够对二值图像进行形象的描述，便于转化为控制机器人的计算机语言，提高机器人画像的准确度。

实施例四

图6是本发明实施例四提供的一种控制机器人画像的装置的结构框图。如图6所示，该装置包括：

二值图像获取模块610，用于获取待画像图像的二值图像；

画像模块620，用于根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述二值图像获取模块610包括：

待画像图像获取子模块，用于获取所述待画像图像；

二值图像判断子模块，用于判断所述待画像图像是否为二值图像；

二值化处理子模块，用于若判断所述待画像图像不是二值图像，则对所述待画像图像进行二值化处理，获取二值图像。

进一步地，所述画像模块620包括：

线条排序子模块，用于获取所述二值图像中的线条并对所述线条进行排序，获取排序结果；

点数据获取子模块，用于将所述二值图像转化为点数据；

画像子模块，用于获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述画像子模块包括：

位置坐标获取单元，用于设置坐标原点，获取所述点数据的位置坐标；

画像单元，用于获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像。

进一步地，所述画像单元包括：

比例系数获取子单元，用于获取预设比例系数；

点位坐标获取子单元，用于将所述线条的排序结果对应的位置坐标乘以所述预设比例系数，获取机器人移动点位坐标；

画像子单元，用于根据机器人的所述移动点位坐标，控制机器人完成点位移动，完成图像画像。

本实施例提供的一种控制机器人画像的装置，与本发明任意实施例所提供的一种控制机器人画像的方法属于同一发明构思，可执行本发明任意实施例所提供的一种控制机器人画像的方法，具备相应的功能和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的一种控制机器人画像的方法。

实施例五

本发明实施例五提供了一种画像机器人，如图7所示，包括：处理器710、通信模块720、摄像模块730和画像执行模块740，其中，所述处理器710可以执行本发明任意实施例提供的一种控制机器人画像的方法。

该画像机器人还具有记忆和存储能力，能够对画过的图像进行存储，可以存储于本地存储器或云服务器；该画像机器人具有语音识别模块，能够识别用户发出的语音指令，如：飞机头、大眼睛，画像机器人可以根据识别的用户语音，调取模板库中的飞机头和大眼睛数据，按照预设规则进行搭配，完成画像。该画像机器人也可以画各种画作，如：请画梵高的《向日葵》，画像机器人会调取梵高的《向日葵》的图像，进行绘画。

其中，画像机器人可以为任意自动控制设备，例如为视频操作控制设备、图像操作控制设备等，画像机器人可以应用于需要进行配置的智能控制设备中。

该画像机器人的优点在于可以根据图片和视频，完成远程或近端的操作控制，操作准确，达到点对点的准确定位。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种控制机器人画像的方法，其特征在于，包括：

获取待画像图像的二值图像；

根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待画像图像的二值图像包括：

获取所述待画像图像；

判断所述待画像图像是否为二值图像；

若否，则对所述待画像图像进行二值化处理，获取二值图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

获取所述二值图像中的线条并对所述线条进行排序，获取排序结果；

将所述二值图像转化为点数据；

获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

设置坐标原点，获取所述点数据的位置坐标；

获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像，包括：

获取预设比例系数；

将所述线条的排序结果对应的位置坐标乘以所述预设比例系数，获取机器人移动点位坐标；

根据机器人的所述移动点位坐标，控制机器人完成点位移动，完成图像画像。

6.一种控制机器人画像的装置，其特征在于，包括：

二值图像获取模块，用于获取待画像图像的二值图像；

画像模块，用于根据所述二值图像控制机器人移动点位，完成图像画像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述画像模块包括：

线条排序子模块，用于获取所述二值图像中的线条并对所述线条进行排序，获取排序结果；

点数据获取子模块，用于将所述二值图像转化为点数据；

画像子模块，用于获取所述线条的排序结果对应的点数据，根据所述点数据控制机器人移动点位，完成图像画像。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述画像子模块包括：

位置坐标获取单元，用于设置坐标原点，获取所述点数据的位置坐标；

画像单元，用于获取所述线条的排序结果对应的位置坐标，根据所述位置坐标控制机器人移动点位，完成图像画像。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述画像单元包括：

比例系数获取子单元，用于获取预设比例系数；

点位坐标获取子单元，用于将所述线条的排序结果对应的位置坐标乘以所述预设比例系数，获取机器人移动点位坐标；

画像子单元，用于根据机器人的所述移动点位坐标，控制机器人完成点位移动，完成图像画像。

10.一种画像机器人，其特征在于，包括：处理器、通信模块、摄像模块和画像执行模块，其中，所述处理器可以执行如实现如权利要求1～5中任一所述的一种控制机器人画像的方法。