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龙图腾网获悉大连海事大学申请的专利一种基于快速分割网络的四足机器人盲道巡线方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116758495B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310421890.2，技术领域涉及：G06V20/54；该发明授权一种基于快速分割网络的四足机器人盲道巡线方法是由张博;周长东;安泓郡;刘洪波;江同棒;朱镕锋设计研发完成，并于2023-04-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于快速分割网络的四足机器人盲道巡线方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于快速分割网络的四足机器人盲道巡线方法，包括以下步骤：分割盲道线和计算基于视觉的偏移量。本发明采用宏观分块赋值、局部精细计算的自适应快速分割策略，仅对混合像素块进行分类推理计算，对全部为背景或前景的像素区域直接赋值，不做分类推理计算，在对精度没有任何影响的情况下大幅度提升模型在边缘计算卡上的推理速度。本发明采用视觉推算偏移量算法，通过步骤A得到的二值化图像，将二值化图像作为步骤B的输入，得到水平偏量和航向角偏量，并将水平偏量和航向角偏量作为底层PID控制算法的输入，控制四足机器人，从而有效的保证了四足机器人与盲道的相对姿态。基准测试偏移精度为±5cm。

本发明授权一种基于快速分割网络的四足机器人盲道巡线方法在权利要求书中公布了：1.一种基于快速分割网络的四足机器人盲道巡线方法，其特征在于：包括以下步骤：A、分割盲道线四足机器人在开机就绪阶段，通过其搭载的图像采集设备进行捕捉和采集周围的盲道线信息和自身的相对位置，采用宏观分块赋值、局部精细计算的自适应快速分割策略，快速对盲道线进行分割处理，得到二值化图像；步骤如下：A1、获取场景观测信息，对采集的观测信息进行逐单位帧采样，将采样观测信息通过HSV转换函数转换到HSV颜色空间；如公式1所示： V＝maxX＝ConcatH,S,V其中，r、g、b分别表示原始观测的红、绿、蓝三个颜色通道信息，H、S、V分别表示色调、饱和度和明亮度，也就是HSV颜色空间的3个通道信息，max、min分别表示r、g和b三个通道中像素点的最大者和最小者，Concat表示合并操作，X表示HSV颜色空间的图像；A2、将X作为输入经过卷积网络编码后，得到一个高度为h、宽度为w、通道数为7的特征图；如公式2所示：feature＝backboneX2其中backbone代表卷积网络，feature代表特征图，将前3个通道定义为类别索引，记为C＝[c1,c2,c3]，后4个通道定义为分类特征向量，记为M＝[ω1,ω2,ω3,b]；A3、对C做归一化指数函数操作，得到三个类别，分别为背景、前景和混合类别，所述前景类别为盲道，类别索引记为0；所述背景类别为盲道之外的区域，类别索引记为1；所述混合类别为前景和背景交叉区域，类别索引记为2；以独热编码形式标注出类别；如公式3所示： 其中Softmax代表归一化指数函数，i代表类别索引，pi代表这个像素点为第i类的概率值，argmaxP表示P中最大值对应的类别索引；A4、对类别为前景类别或背景类别的特征图分量，将feature所对应的原始HSV图像X的感受野区域内像素，直接全部标记为前景类别或背景类别；A5、对类别为混合类别的特征图分量，将feature所对应原始HSV图像X的感受野区域内的全部像素，分别与分类特征向量M做点积运算，点积结果大于0的像素点，划分为前景类别，否则划分为背景类别，得到二值化图像；如公式4所示： 其中，Hi,j是原始HSV图像X上H通道上横坐标为i纵坐标为j的像素点，Si,j是原始HSV图像X上S通道上横坐标为i纵坐标为j的像素点，Vi,j是原始HSV图像X上V通道上横坐标为i纵坐标为j像素点，*表示点乘操作，φi,j是原始HSV图像X上横坐标为i纵坐标为j的像素点的类别预测值，Φi,j是原始HSV图像X上横坐标为i纵坐标为j的像素点分类结果的二值化表示；B、计算基于视觉的偏移量B1、从左到右扫描二值化图像的水平中线，第一个由0变为1的像素点记为左锚点，左锚点距离图像左边缘的距离记为aleft；B2、从右向左扫描二值化图像的水平中线，第一个由0变为1的像素点记为右锚点，右锚点距离图像左边缘的距离记为aright；B3、令x1＝W2-aleft，x2＝aright-W2，Δx＝x1-x2,当Δx＞0时说明四足机器人偏右，Δx＜0时说明四足机器人偏左；当Δx＝0时说明四足机器人处于理想状态；B4、以左锚点为基准点，向上巡出左边线离散点集合记为pl，以最小二乘法，拟合出盲道左边线的数学二次方程式fleftx，求fleftx在左锚点的切线与中垂线的夹角记为θ1；上述数学二次方程式的表达式如下：fleftx＝alx2+blx+cl5其中x为点pl横坐标，al、bl、cl分别为数学二次方程式的二次项系数、一次项系数和常数；B5、以右锚点为基准点，向上巡出左边线离散点集合记为pr，以最小二乘法，拟合出右边线的数学二次方程式frightx，求frightx在右锚点的切线与中垂线的夹角记为θ2；上述数学二次方程式的表达式如下：frightx＝arx2+brx+cr6其中x为点pr横坐标，ar、br、cr分别为数学二次方程式的二次项系数、一次项系数和常数；B6、令Δθ＝θ1+θ22，当Δθ＞0时，四足机器人航向角偏左；当Δθ＜0时，四足机器人航向角偏右，Δθ＝0时，四足机器人航向角处于理想状态；B7、将得到的Δθ和Δx传给底层PID控制算法，控制四足机器人完成盲道巡线任务。

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