障碍物识别和避让方法和系统技术方案

公开了一种用于可移动物体的系统、方法和计算机可读介质。例如，可移动物体的方法可以包括获得可移动物体的周围环境的图像，以及基于图像获得多个深度层。该方法还可以包括将可移动物体的安全区投影到深度层中的至少一个深度层上，以及相对于投影的安全区，基于物体在深度层中的至少一个深度层上的位置来确定物体是否是障碍物。该方法还可以包括调整可移动物体的行进路径以绕过障碍物。

Method and System of Obstacle Recognition and Avoidance

A system, method and computer readable medium for a movable animal body are disclosed. For example, the method of movable animal body may include obtaining images of the surrounding environment of the movable animal body and obtaining multiple depth layers based on images. The method may also include projecting the safety zone of a movable animal body onto at least one depth layer in the depth layer and the safety zone relative to the projection, and determining whether the object is an obstacle based on the position of the object on at least one depth layer in the depth layer. The method may also include adjusting the traveling path of a movable animal body to bypass obstacles.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】障碍物识别和避让方法和系统版权声明本专利文件的公开的一部分包含受到版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文献或专利公开的传真复制，因为它出现在专利和商标局的专利文件或记录中，但在其他方面保留所有版权。
本公开总体上涉及可移动物体。更具体而言，本公开涉及用于可移动物体的障碍物识别和避让的方法和系统。
技术介绍
无人机(“UAV”)(有时被称为“无人飞行器”)包括各种尺寸和配置的无人驾驶飞行器，其能够由用户进行远程操作和/或被编程用于进行自动飞行。当在环境中操作UAV时，UAV可能在其飞行路径中遇到各种物体。一些物体可能会部分地或完全地阻挡飞行路径，或者位于UAV的安全飞行区(或安全区)内，并成为UAV的障碍物。具有自动飞行模式的UAV可以基于用户提供的目的地来自动地确定飞行路径。在这种情况下，在起飞前，UAV使用已知的地图或本地保存的地图来识别和避让识别到的障碍物从而生成飞行路径。可以使用视觉同步定位与地图构建(VSLAM)算法以及包括与物体(例如，建筑物、树木等)相关的信息的本地三维地图来生成飞行路径。
技术实现思路
本公开的某些实施例涉及一种可移动物体的方法。所述方法包括获得所述可移动物体的周围环境的图像，以及基于所述图像获得多个深度层。所述方法还包括将所述可移动物体的安全区投影到所述深度层中的至少一个深度层上，以及相对于投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物。所述方法还包括调整所述可移动物体的行进路径以绕过所述障碍物。在所述方法的一些实施例中，其中所述安全区包括飞行通道和碰撞通道中的至少一个，并且其中确定所述物体是否是障碍物包括：利用被投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上的所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个来分析所述物体的位置。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括获得所述图像的像素的深度信息。在所述方法的一些实施例中，其中获得所述多个深度层包括基于所述像素的深度信息生成所述深度层，每个深度层包括具有预设深度或预设范围深度的像素。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上。在所述方法的一些实施例中，将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上包括：基于所述可移动物体的当前速度确定所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个在所述深度层中的所述至少一个深度层上的投影的位置。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括基于所述可移动物体的尺寸和所述可移动物体的当前速度来确定所述安全区的尺寸。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括基于所述可移动物体的尺寸、所述深度层中的所述一个深度层的深度信息和所述可移动物体的当前速度来确定所述飞行通道在所述深度层中的所述至少一个深度层上的投影的尺寸。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括基于所述可移动物体的尺寸和所述深度层中的所述一个深度层的深度信息来确定所述碰撞通道在所述深度层中的所述一个深度层上的投影的尺寸。在所述方法的一些实施例中，其中相对于投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物包括：对所述物体在所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个的投影内的像素的总数进行计数。在所述方法的一些实施例中，其中对像素的总数进行计数包括：使用第一权重来调整所述飞行通道的投影中的像素的第一数量以及使用第二权重来调整所述碰撞通道的投影中的像素的第二数量。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括：当像素的总数大于预设阈值时，确定所述物体的至少一部分在所述安全区内。在所述方法的一些实施例中，其中检测所述物体还包括在所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个的投影内检测地面和墙壁中的至少一个，并且其中对像素的总数进行计数包括排除所述地面和所述墙壁中的至少一个在所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个的投影内的像素。在所述方法的一些实施例中，所述方法还包括将笼式通道投影到所述深度层中的一个深度层上，所述笼式通道的宽度等于两个墙壁之间的距离并且高度等于天花板的高度。在所述方法的一些实施例中，其中调整所述行进路径包括计算绕过所述物体行进的平滑路径。在所述方法的一些实施例中，其中调整所述行进路径包括：当所述可移动物体距所述物体在预设距离内时，将排斥场施加到所述可移动物体的速度场和加速度场中的至少一个上。在所述方法的一些实施例中，其中调整所述行进路径包括：当所述可移动物体距所述物体在预设距离之外时，使用基于所述物体的深度信息确定的预设制动速度来减小所述可移动物体的速度；以及当所述可移动物体距所述物体在所述预设距离内时，将排斥场施加到所述可移动物体的速度场和加速度场中的至少一个上。在所述方法的一些实施例中，其中确定物体是否是障碍物包括通过确定所述物体将在一定量的行进时间内占据图像帧的预设百分比来确定所述物体是大型物体，并且其中调整所述行进路径包括在所述物体占据所述图像帧的所述预设百分比之前调整所述行进路径以避免太靠近所述物体。在所述方法的一些实施例中，其中当检测到墙壁和地面中的至少一个时，调整所述行进路径包括：允许沿着所述墙壁和所述地面中的至少一个平行行进，同时保持与所述墙壁和所述地面中的至少一个相距预设距离。本公开的某些实施例涉及一种用于可移动物体的系统。所述系统包括控制器，所述控制器包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：获得所述可移动物体的周围环境的图像，并且基于所述图像获得多个深度层。所述一个或多个处理器还被配置为将所述可移动物体的安全区投影到所述深度层中的至少一个深度层上，并且相对于投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物。所述一个或多个处理器还被配置为调整所述可移动物体的行进路径以绕过所述障碍物。在所述系统的一些实施例中，其中所述安全区包括飞行通道和碰撞通道中的至少一个，并且其中确定所述物体是否是障碍物包括利用被投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上的所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个来分析所述物体的位置。在所述系统的一些实施例中，其中所述一个或多个处理器还被配置为获得所述图像的像素的深度信息。在所述系统的一些实施例中，其中获得所述多个深度层包括基于所述像素的深度信息生成所述深度层，每个深度层包括具有预设深度或预设范围深度的像素。在所述系统的一些实施例中，其中所述一个或多个处理器还被配置为将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上。在所述系统的一些实施例中，将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上包括：基于所述可移动物体的当前速度确定所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个在所述深度层中的所述至少一个深度层上的投影的位置。在所述系统的一些实施例中，其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所述可移动物体的尺寸和所述可移动物体的当前速度来确定所述安全区的尺寸。在所述系统的一些实施例中，其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所述可移动物体的尺寸、所述深度层中的所述一个深度层的深度信息和所述可移动物体的当前速度来确定所述飞行通道在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可移动物体的方法，包括：获得所述可移动物体的周围环境的图像；基于所述图像获得多个深度层；将所述可移动物体的安全区投影到所述深度层中的至少一个深度层上；相对于所述投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物；以及调整所述可移动物体的行进路径以绕过所述障碍物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可移动物体的方法，包括：获得所述可移动物体的周围环境的图像；基于所述图像获得多个深度层；将所述可移动物体的安全区投影到所述深度层中的至少一个深度层上；相对于所述投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物；以及调整所述可移动物体的行进路径以绕过所述障碍物。2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述可移动物体的尺寸和所述可移动物体的当前速度来确定所述安全区的尺寸。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述安全区包括飞行通道和碰撞通道中的至少一个，并且其中确定所述物体是否是障碍物包括利用被投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上的所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个来分析所述物体的位置。4.根据权利要求3所述的方法，还包括获得所述图像的像素的深度信息。5.根据权利要求4所述的方法，其中获得所述多个深度层包括基于所述像素的深度信息生成所述深度层，每个深度层包括具有预设深度或预设范围深度的像素。6.根据权利要求5所述的方法，还包括将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上。7.根据权利要求6所述的方法，其中将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上包括：基于所述可移动物体的当前速度确定所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个在所述深度层中的所述至少一个深度层上的投影的位置。8.根据权利要求6所述的方法，还包括基于所述可移动物体的尺寸、所述深度层中的所述一个深度层的深度信息和所述可移动物体的当前速度来确定所述飞行通道在所述深度层中的所述至少一个深度层上的投影的尺寸。9.根据权利要求6所述的方法，还包括基于所述可移动物体的尺寸和所述深度层中的所述一个深度层的深度信息来确定所述碰撞通道在所述深度层中的所述一个深度层上的投影的尺寸。10.根据权利要求6所述的方法，其中相对于投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物包括：对所述物体在所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个的投影内的像素的总数进行计数。11.根据权利要求10所述的方法，其中对像素的总数进行计数包括：使用第一权重来调整所述飞行通道的投影中的像素的第一数量，以及使用第二权重来调整所述碰撞通道的投影中的像素的第二数量。12.根据权利要求9所述的方法，还包括：当像素的总数大于预设阈值时，确定所述物体的至少一部分在所述安全区内。13.根据权利要求9所述的方法，其中检测所述物体还包括在所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个的投影内检测地面和墙壁中的至少一个，并且其中对像素的总数进行计数包括排除所述地面和所述墙壁中的至少一个在所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个的投影内的像素。14.根据权利要求13所述的方法，还包括将笼式通道投影到所述深度层中的一个深度层上，所述笼式通道的宽度等于两个墙壁之间的距离并且高度等于天花板的高度。15.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述行进路径包括计算绕过所述物体行进的平滑路径。16.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述行进路径包括：当所述可移动物体距所述物体在预设距离内时，将排斥场施加到所述可移动物体的速度场和加速度场中的至少一个上。17.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述行进路径包括：当所述可移动物体距所述物体在预设距离之外时，使用基于所述物体的深度信息确定的预设制动速度来减小所述可移动物体的速度；以及当所述可移动物体距所述物体在所述预设距离内时，将排斥场施加到所述可移动物体的速度场和加速度场中的至少一个上。18.根据权利要求1所述的方法，其中确定物体是否是障碍物包括通过确定所述物体将在一定量的行进时间内占据图像帧的预设百分比来确定所述物体是大型物体，并且其中调整所述行进路径包括在所述物体占据所述图像帧的所述预设百分比之前调整所述行进路径以避免太靠近所述物体。19.根据权利要求1所述的方法，其中当检测到墙壁和地面中的至少一个时，调整所述行进路径包括：允许沿着所述墙壁和所述地面中的至少一个平行行进，同时保持与所述墙壁和所述地面中的至少一个相距预设距离。20.一种用于可移动物体的系统，包括：控制器，包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：获得所述可移动物体的周围环境的图像；基于所述图像获得多个深度层；将所述可移动物体的安全区投影到所述深度层中的至少一个深度层上；相对于所投影的安全区，基于物体在所述深度层中的所述至少一个深度层上的位置来确定所述物体是否是障碍物；以及调整所述可移动物体的行进路径以绕过所述障碍物。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述安全区包括飞行通道和碰撞通道中的至少一个，并且其中确定所述物体是否是障碍物包括利用被投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上的所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个来分析所述物体的位置。22.根据权利要求21所述的系统，其中所述一个或多个处理器还被配置为获得所述图像的像素的深度信息。23.根据权利要求22所述的系统，其中获得所述多个深度层包括基于所述像素的深度信息生成所述深度层，每个深度层包括具有预设深度或预设范围深度的像素。24.根据权利要求23所述的系统，其中所述一个或多个处理器还被配置为将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上。25.根据权利要求24所述的系统，其中将所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个投影到所述深度层中的所述至少一个深度层上包括：基于所述可移动物体的当前速度确定所述飞行通道和所述碰撞通道中的至少一个在所述深度层中的所述至少一个深度层上的投影的位置。26.根据权利要求21所述的系统，其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所述可移动物体的尺寸和所述可移动物体的当前速度来确定所述安全区的尺寸。27.根据权利要求24所述的系统，其中所述一个或多个处理器还被配置为基于所述可移动物体的尺寸、所述深度层中的所述一个深度层的深度信息和所述可移动物体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周游，朱振宇，杜劼熹，林灿龙，应佳行，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44