利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统，该方法通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。本发明专利技术能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据。与激光测距单点测量的方式相比，本发明专利技术能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。

【技术实现步骤摘要】
利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统
本专利技术涉及路面探测的
，尤其涉及利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统。
技术介绍
机器人在行走过程中，会因为地面的凸起太高或者凹坑太深而翻到，严重时可能会导致机器人损坏，因此机器人需要在行走过程中探测路面状态。当前机器人避障主要依靠点激光测距模块来探测地面的凸起和凹坑，该方法的缺点是只能探测地面单个点的状态，实际应用中可能出现路面上存在凹凸但是恰好探测点不在位置上而导致探测失败的情况。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统，旨在解决现有技术采用点激光测距实现机器人避障的方式由于探测点不全面导致探测失败的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种利用深度相机探测路面状态的方法，包括：扫描步骤，通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成步骤，根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取步骤，从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。在上述实施例的基础上，优选的，所述路面状态包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。在上述实施例的基础上，优选的，还包括控制步骤：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。一种利用深度相机探测路面状态的装置，包括：扫描模块，用于通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成模块，用于根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取模块，用于从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。在上述实施例的基础上，优选的，所述路面状态包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。在上述实施例的基础上，优选的，还包括控制模块，用于：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。一种利用深度相机探测路面状态的系统，包括：上述任一项实施例中的利用深度相机探测路面状态的装置；深度相机，安装在机器人上，深度相机用于获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；机器人，用于根据控制指令避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。在上述实施例的基础上，优选的，所述机器人还用于在行进遇到问题时向所述装置发送报警信息。在上述实施例的基础上，优选的，所述装置生成控制指令并发送到机器人，机器人根据控制指令行进。或者，优选的，所述机器人发送报警信息的方式为通过ZigBee发送或者通过WiFi发送。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统，该方法通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。本专利技术能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据，避免机器人在行驶过程中出现磕碰而导致损坏。与激光测距单点测量的方式相比，本专利技术能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1示出了本专利技术实施例提供的一种利用深度相机探测路面状态的方法的流程示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的一种利用深度相机探测路面状态的装置的结构示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的一种利用深度相机探测路面状态的系统的结构示意图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。具体实施例一如图1所示，本专利技术实施例提供了一种利用深度相机探测路面状态的方法，包括：扫描步骤S101，通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成步骤S102，根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取步骤S103，从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。本专利技术实施例对路面状态的划分种类、名称不做限定，优选的，所述路面状态可以包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。在对路面状态进行划分过程中，优选的，所述路面状态还可以包括近似平整。即，可以将机器人能够跨越的凸起和凹陷划分到近似平整的路面状态。这样做的好处是，能够使机器人的活动范围最大化。本专利技术实施例能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据。与激光测距单点测量的方式相比，本专利技术实施例能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。优选的，本专利技术实施例还可以包括控制步骤S104：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。这样做的好处是，能够控制机器人，准确地避开可能出现行进问题的区域。在上述的具体实施例一中，提供了利用深度相机探测路面状态的方法，与之相对应的，本申请还提供利用深度相机探测路面状态的装置。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。具体实施例二如图2所示，本专利技术实施例提供了一种利用深度相机探测路面状态的装置，包括：扫描模块201，用于通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成模块202，用于根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取模块203，用于从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。优选的，所述路面状态可以包括平整、凸起、凹陷和有障碍物的路面状态。优选的，本专利技术实施例还可以包括控制模块204，用于：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。本专利技术实施例能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据。与激光测距单点测量的方式相比，本专利技术实施例能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。具体实施例三如图3所示，本专利技术实施例提供了一种利用深度相机探测路面状态的系统，包括：具体实施例二中的利用深度相机探测路面状态的装置301；深度相机302，安装在机器人303上，深度相机302用于获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；机器人303，用于根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用深度相机探测路面状态的方法，其特征在于，包括：扫描步骤，通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成步骤，根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取步骤，从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。

【技术特征摘要】
1.一种利用深度相机探测路面状态的方法，其特征在于，包括：扫描步骤，通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成步骤，根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取步骤，从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。2.根据权利要求1所述的利用深度相机探测路面状态的方法，其特征在于，所述路面状态包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。3.根据权利要求2所述的利用深度相机探测路面状态的方法，其特征在于，还包括控制步骤：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。4.一种利用深度相机探测路面状态的装置，其特征在于，包括：扫描模块，用于通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；生成模块，用于根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；提取模块，用于从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。5.根据权利要求4所述的利用深度相...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚凌辉，金杭，裴向南，王丹，陈鑫，
申请(专利权)人：浙江捷尚人工智能研究发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33