自动行走设备及其工作区域判断方法技术

本发明专利技术公开了一种自动行走设备及其工作区域判断方法，所述方法包括步骤：拍摄目标区域的图像；将图像划分为若干子图像块；提取至少一个子图像块的各个像素的颜色；计算预定颜色在该子图像块中所占的比例并与第一预设值比较；提取该子图像块的纹理特征值并与第二预设值比较；当图像的一个子图像块中的预定颜色所占的比例达到或超过第一预设值且预定纹理值达到或超过第二预设值时，判断该子图像块对应的子区域为工作区域。如此使得工作系统设置简单、人性化，且工作区域识别灵活、方便。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，所述方法包括步骤：拍摄目标区域的图像；将图像划分为若干子图像块；提取至少一个子图像块的各个像素的颜色；计算预定颜色在该子图像块中所占的比例并与第一预设值比较；提取该子图像块的纹理特征值并与第二预设值比较；当图像的一个子图像块中的预定颜色所占的比例达到或超过第一预设值且预定纹理值达到或超过第二预设值时，判断该子图像块对应的子区域为工作区域。如此使得工作系统设置简单、人性化，且工作区域识别灵活、方便。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的自动行走设备 已经开始慢慢的走进人们的生活。三星、伊莱克斯等公司均开发了全自动吸尘器并已经投 入市场。这种全自动吸尘器通常体积小巧，集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池和 充电系统，能够无需人工操控，自行在室内巡航，在能量低时自动返回停靠站，对接并充电， 然后继续巡航吸尘。同时，哈斯科瓦纳等公司开发了类似的智能割草机，其能够自动在用户 的草坪中割草、充电，无需用户干涉。由于这种自动割草系统一次设置之后就无需再投入精 力管理，将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来，因此受到极大 欢迎。 现有的自动割草机的工作区域一般是通过设置物理的边界线，如导线或篱笆，自 动割草机侦测物理的边界线以确定工作区域。边界布线的过程比较麻烦，耗时费力，并且在 边界线内可能还存在非草区域，或者边界线外还存在需割草的区域，采用物理边界线的方 法不灵活、不方便。 因此有必要对现有的进行改进，使得工作系 统设置简单、人性化，且工作区域的识别更加灵活、方便。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种工作系统设置简单、人性化，且工作区 域识别灵活、方便的自动行走设备。 本专利技术的技术方案是这样实现的：一种自动行走设备，包括：壳体、行走模块、安 装在壳体上的图像采集装置，以及连接图像采集装置和行走模块以控制自动行走设备工作 的主控模块，所述图像采集装置拍摄目标区域，形成图像；所述主控模块将所述图像划分为 若干子图像块，每一子图像块对应目标区域的一个子区域；所述主控模块提取至少一个子 图像块的各个像素的颜色；所述主控模块计算预定颜色在该子图像块中所占的比例并与第 一预设值比较；所述主控模块提取该子图像块的纹理特征值并与第二预设值比较；所述主 控模块在图像的一个子图像块中的预定颜色所占的比例达到或超过第一预设值且预定纹 理值达到或超过第二预设值时，判断该子图像块对应的子区域为工作区域，若该子图像块 中预定颜色所占的比例小于第一预设值或纹理特征值小于第二预设值，则判断该子图像块 对应的子区域为非工作区域。 优选地，所述主控模块包括子区域划分单元、颜色提取单元、占比计算单元、占比 比较单元、纹理提取单元、纹理比较单元、工作区域识别单元及存储单元，存储单元存储第 一预设值及第二预设值，子区域划分单元将图像划分为与若干子区域对应的子图像块，颜 色提取单元提取至少一个子图像块各个像素的颜色，占比计算单元将预定颜色的像素数除 以总像素数以计算预定颜色在该子图像块中的占比，占比比较单元比较该子图像块中预定 颜色的占比与第一预设值，纹理提取单元提取该子图像块的纹理特征值，纹理比较单元比 较该子图像块的纹理特征值与第二预设值，工作区域识别单元根据比较结果判断该子图像 块对应的子区域是否为工作区域。 优选地，所述存储单元中存有所述预定颜色的颜色分量的数值范围，若一个像素 的颜色分量分别落入预定颜色的颜色分量的数值范围，则所述颜色提取单元判断该像素的 颜色为预定颜色。 优选地，所述颜色分量为三原色分量。 优选地，所述纹理特征值为参数离散度，所述第二预设值为预设离散度，所述存储 单元中存储预设离散度及预设差分值，纹理提取单元计算一个子图像块中每相邻的两个像 素的至少一个参数的梯度差分，判断该梯度差分是否大于预设差分值，计算该子图像块中 所有大于该预设差分值的梯度差分的参数离散度，纹理比较单元比较参数离散度与预设离 散度。 优选地，所述主控模块还包括转向控制单元，所述子区域划分单元将所述图像分 为中部、左部和右部三个子图像块，分别对应目标区域的中间区域、左侧区域及右侧区域， 所述中间区域位于自动行走设备的前方正中，所述左侧区域及右侧区域分别位于所述中间 区域沿自动行走设备行进方向的左右两侧，当工作区域识别单元判断所述中间区域为非工 作区域时，所述转向控制单元改变所述自动行走设备的行走方向，直到所述中间区域被判 断为工作区域。 优选地，所述目标区域位于所述自动行走设备的正前方，且所述目标区域的宽度 大于所述自动行走设备的宽度。 优选地，所述图像采集装置的视角范围为90度至120度。 优选地，所述自动行走设备为自动割草机，所述预定颜色为绿色。 优选地，所述图像采集装置上方设有遮挡板，所述遮挡板从所述图像采集装置的 顶部向外延伸。 本专利技术还提供一种自动行走设备的工作区域判断方法，所述自动行走设备包括壳 体、行走模块、安装在壳体上的图像采集装置，以及连接图像采集装置和行走模块以控制自 动行走设备工作的主控模块，所述工作区域判断方法包括以下步骤：所述图像采集装置拍 摄目标区域，形成图像；所述主控模块将所述图像划分为若干子图像块，每一子图像块对应 目标区域的一个子区域；所述主控模块提取至少一个子图像块的各个像素的颜色；所述主 控模块计算预定颜色在该子图像块中所占的比例并与第一预设值比较；所述主控模块提取 该子图像块的纹理特征值并与第二预设值比较；若所述图像的一个子图像块中的预定颜色 所占的比例达到或超过第一预设值且纹理特征值达到或超过第二预设值，所述主控模块则 判断该子图像块对应的子区域为工作区域，若该子图像块中的预定颜色所占的比例小于第 一预设值或纹理特征值小于第二预设值，所述主控模块则判断该子图像块对应的子区域为 非工作区域。 优选地，所述主控模块中存有所述预定颜色的颜色分量的数值范围，所述主控模 块提取一个子图像块的每一像素的颜色分量，若一个像素的颜色分量分别落入预定颜色的 颜色分量的数值范围，则所述主控模块判断该像素的颜色为预定颜色。 优选地，所述颜色分量为三原色分量。 优选地，所述纹理特征值为参数离散度，所述第二预设值为预设离散度，主控模块 中存储预设离散度及预设差分值，主控模块计算一个子图像块中每相邻的两个像素的至少 一个参数的梯度差分，判断该梯度差分是否大于预设差分值，计算该子图像块中所有大于 该预设差分值的梯度差分的参数离散度，并判断参数离散度是否达到预设离散度。 优选地，所述图像采集装置拍摄的图像包括中部、左部和右部三个子图像块，分别 对应目标区域的中间区域、左侧区域及右侧区域，所述中间区域位于自动行走设备的前方 正中，所述左侧区域及右侧区域分别位于所述中间区域沿自动行走设备行进方向的左右两 侦牝当所述中间区域被判断为非工作区域时，所述转向控制单元改变所述自动行走设备的 行走方向，直到所述中间区域被判断为工作区域。 本专利技术中的通过图像采集装置拍摄目标区 域的图像，主控模块结合颜色识别及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动行走设备，其特征在于，所述自动行走设备包括：壳体、行走模块、安装在壳体上的图像采集装置，以及连接图像采集装置和行走模块以控制自动行走设备工作的主控模块，其中，所述图像采集装置拍摄目标区域，形成图像；所述主控模块将所述图像划分为若干子图像块，每一子图像块对应目标区域的一个子区域；所述主控模块提取至少一个子图像块的各个像素的颜色；所述主控模块计算预定颜色在该子图像块中所占的比例并与第一预设值比较；所述主控模块提取该子图像块的纹理特征值并与第二预设值比较；所述主控模块在图像的一个子图像块中的预定颜色所占的比例达到或超过第一预设值且预定纹理值达到或超过第二预设值时，判断该子图像块对应的子区域为工作区域，若该子图像块中预定颜色所占的比例小于第一预设值或纹理特征值小于第二预设值，则判断该子图像块对应的子区域为非工作区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田角峰，刘瑜，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32