基于视觉的障碍物检测方法、装置、移动设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于视觉的障碍物检测方法、装置、移动设备，应用于移动设备，移动设备包括图像采集装置，图像采集装置设置于移动设备上，用于采集移动设备的行进方向上的实时图像；基于视觉的障碍物检测方法包括以下步骤：S1、获取图像采集装置采集到的移动设备行进方向上的当前实时图像；S2、基于视觉定位与地图构建系统、对当前实时图像进行分析处理，获得移动设备行进方向上的障碍物信息；障碍物信息为移动设备行进方向上的障碍物与移动设备的距离信息；S3、根据障碍物信息控制移动设备进行避障。本发明专利技术可无接触的检测障碍物，避免接触检测，提升移动设备的可靠性及检测精度。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的障碍物检测方法、装置、移动设备
本专利技术涉及机器人领域，更具体地说，涉及一种基于视觉的障碍物检测方法、装置、移动设备。
技术介绍
近年来，扫地机作为家用电器在家庭生活中的应用越来越普及，其在日常工作中难免会经常遇到各种各样的障碍物。传统的扫地机设计主要采用碰撞方式感知障碍物的存在，而这种方式长时间下来不仅会降低扫地机的使用寿命，同时也会影响其工作时路径规划的精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供基于视觉的障碍物检测方法、装置、移动设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于视觉的障碍物检测方法，应用于移动设备，所述移动设备包括图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述移动设备上，用于采集所述移动设备的行进方向上的实时图像；所述基于视觉的障碍物检测方法包括以下步骤：S1、获取所述图像采集装置采集到的所述移动设备行进方向上的当前实时图像；S2、基于视觉定位与地图构建系统、对所述当前实时图像进行分析处理，获得所述移动设备行进方向上的障碍物信息；所述障碍物信息为移动设备行进方向上的障碍物与所述移动设备的距离信息；S3、根据所述障碍物信息控制所述移动设备进行避障。优选地，所述步骤S2包括：S21、基于预设区域对所述当前实时图像进行剪裁预处理，获得感兴趣区域；S22、采用预设提取算法对所述感兴趣区域进行提取处理，获取所述感兴趣区域内的障碍物候选区；S23、根据所述障碍物候选区，确定所述障碍物候选区的候选区信息；所述候选区信息包括所述障碍物候选区的高、宽以及面积。优选地，所述步骤S22包括：S221、对所述感兴趣区域进行图像灰度处理，获得所述感兴趣区域内障碍物的灰度图像；S222、对所述障碍物的灰度图像的轮廓进行处理，得到所述障碍物的轮廓；S223、对所述障碍物的轮廓进行形态学开闭操作处理，获得所述障碍物轮廓的闭合区域；S224、对所述闭合区域进行处理，得到所述闭合区域的最小矩形边界，所述最小矩形边界为所述障碍物候选区；所述步骤S23包括：S231、根据所述障碍物候选区，计算出所述障碍物候选区的候选区信息。优选地，所述步骤S2还包括：S24、判断所述候选区信息是否满足第一预设条件，若是，执行步骤S25，若否，则退出分析处理；S25、对所述障碍物的轮廓进行分析处理，获得所述障碍物与所述移动设备的距离信息。优选地，所述步骤S25包括：S251、对所述障碍物的轮廓进行编码，获得所述障碍物的轮廓的编码信息；S252、基于所述视觉定位与地图构建系统提供的在当前时刻及其后若干时刻内所述移动设备的位置信息，对所述障碍物的候选区进行像素级别的稠密重建处理，获得所述障碍物的景深图像；S253、对所述障碍物的景深图像的轮廓进行编码处理，获得所述景深图像的轮廓的编码信息；S254、计算所述障碍物的轮廓的编码信息与所述景深图像的轮廓的编码信息的相似度值；S255、判断所述相似度值是否满足第二预设条件，若是，执行步骤S256，若否，退出分析处理；S256、输出所述障碍物与所述移动设备的距离信息。优选地，所述相似度值满足第二预设条件为：所述相似度值大于预设阈值。优选地，所述步骤S3包括：S41、对所有所述障碍物信息进行分析处理，获取所述障碍物信息中的距离最小值；S42、确定与所述距离最小值对应的障碍物；S43、根据所述与所述距离最小值对应的障碍物的位置信息控制所述移动设备进行避障。本专利技术还构造一种基于视觉的障碍物检测装置，应用于移动设备，所述移动设备包括图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述移动设备上，用于采集所述移动设备的行进方向上的实时图像；所述基于视觉的障碍物检测装置包括：获取单元，用于获取所述图像采集装置采集到的所述移动设备行进方向上的当前实时图像；分析处理单元，用于基于视觉定位与地图构建系统、对所述当前实时图像进行分析处理，获得所述移动设备行进方向上的障碍物信息；所述障碍物信息为移动设备行进方向上的障碍物与所述移动设备的距离信息；控制单元，用于根据所述障碍物信息控制所述移动设备进行避障。本专利技术还构造一种移动设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上所述方法的步骤。本专利技术还构造一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。实施本专利技术的基于视觉的障碍物检测方法，具有以下有益效果：本专利技术可无接触的检测障碍物，避免接触检测，提升移动设备的可靠性及检测精度。而且，本专利技术基于视觉的障碍物检测方法可以与移动设备的视觉定位与地图构建系统共用一套图像采集装置，无需额外增加其他辅助装置，可以最大限度地缩减移动设备的整体设计成本。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是采用本专利技术基于视觉的障碍物检测方法进行的障碍物检测时移动设备在地面向前方运动的实时场景图；图2是本专利技术基于视觉的障碍物检测方法第一实施例的流程示意图；图3是本专利技术基于视觉的障碍物检测方法第二实施例的流程示意图；图4是本专利技术障碍物候选区提取方法的流程示意图；图5是本专利技术基于视觉的障碍物检测装置的结构示意图；图6是移动设备的逻辑框图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。为了解决现有的技术问题，本专利技术构造了一种基于视觉的障碍物检测方法，该方法可以应用于移动设备，其中，移动设备包括但不限于扫地机。参考图1，图1是采用本专利技术基于视觉的障碍物检测方法进行的障碍物检测时移动设备在地面向前方运动的实时场景图。本专利技术实施例的移动设备以扫地机为例进行说明。如图1所示，为一扫地机102在地面101向前方102运动的实时场景图。103为安装在扫地机102行进方向的图像采集装置，该图像采集装置可以为单目摄像头。104为放置在地面101上的一个障碍物，该障碍物104此时恰好出现在扫地机102的前方视野区域内，其中，扫地机102的视野区域由单目摄像头103的FOV(视场角)确定。单目摄像头103在当前时刻采集的图像形成图像301。进一步地，在图1中，302为剪裁预处理阶段的感兴趣区域(ROI，RegionOfInterest)，401为障碍物投影，303为包括障物投影401的障碍物候选区，304为障碍物候选区的景深图，402为在304内的障碍物投影。如图2所示，本专利技术提供了一种基于视觉的障碍物检测方法，该障碍物检测方法可以应用于移动设备，移动设备包括图像采集装置，图像采集装置设置于移动设备上，用于采集移动设备的行进方向上的实时图像。移动设备包括但不限于扫地机(如图1的102)，图像采集装置包括但不限于图1所示的单目摄像头。第一实施例：具体的，如图2所示，该实施例的基于视觉的障碍物检测方法包括以下步骤：步骤S1、获取图像采集装置采集到的移动设备行进方向上的当前实时图像。以扫地机为例，移动设备的行进方向即为扫地机的移动轨迹，且其设置在扫地机行进方向上的单目摄像头可以实时采集其行进方向上的图像。其中，移动设备行进方向上的当前实时图像为在移动设备移动过程中，图像采集装置在当前时刻所采集的实时图像。步骤S2、基于视觉定位与地图构建系统、对当前实时图像进行分析处理，获得移动设备行进方向上的障碍物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的障碍物检测方法，其特征在于，应用于移动设备，所述移动设备包括图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述移动设备上，用于采集所述移动设备的行进方向上的实时图像；所述基于视觉的障碍物检测方法包括以下步骤：S1、获取所述图像采集装置采集到的所述移动设备行进方向上的当前实时图像；S2、基于视觉定位与地图构建系统、对所述当前实时图像进行分析处理，获得所述移动设备行进方向上的障碍物信息；所述障碍物信息为移动设备行进方向上的障碍物与所述移动设备的距离信息；S3、根据所述障碍物信息控制所述移动设备进行避障。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的障碍物检测方法，其特征在于，应用于移动设备，所述移动设备包括图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述移动设备上，用于采集所述移动设备的行进方向上的实时图像；所述基于视觉的障碍物检测方法包括以下步骤：S1、获取所述图像采集装置采集到的所述移动设备行进方向上的当前实时图像；S2、基于视觉定位与地图构建系统、对所述当前实时图像进行分析处理，获得所述移动设备行进方向上的障碍物信息；所述障碍物信息为移动设备行进方向上的障碍物与所述移动设备的距离信息；S3、根据所述障碍物信息控制所述移动设备进行避障。2.根据权利要求1所述的基于视觉的障碍物检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、基于预设区域对所述当前实时图像进行剪裁预处理，获得感兴趣区域；S22、采用预设提取算法对所述感兴趣区域进行提取处理，获取所述感兴趣区域内的障碍物候选区；S23、根据所述障碍物候选区，确定所述障碍物候选区的候选区信息；所述候选区信息包括所述障碍物候选区的高、宽以及面积。3.根据权利要求2所述的基于视觉的障碍物检测方法，其特征在于，所述步骤S22包括：S221、对所述感兴趣区域进行图像灰度处理，获得所述感兴趣区域内障碍物的灰度图像；S222、对所述障碍物的灰度图像的轮廓进行处理，得到所述障碍物的轮廓；S223、对所述障碍物的轮廓进行形态学开闭操作处理，获得所述障碍物轮廓的闭合区域；S224、对所述闭合区域进行处理，得到所述闭合区域的最小矩形边界，所述最小矩形边界为所述障碍物候选区；所述步骤S23包括：S231、根据所述障碍物候选区，计算出所述障碍物候选区的候选区信息。4.根据权利要求3所述的基于视觉的障碍物检测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：S24、判断所述候选区信息是否满足第一预设条件，若是，执行步骤S25，若否，则退出分析处理；S25、对所述障碍物的轮廓进行分析处理，获得所述障碍物与所述移动设备的距离信息。5.根据权利要求4所述的基于视觉的障碍物检测方法，其特征在于，所述步骤S25包括：S251、对所述障碍...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭睿，
申请(专利权)人：深圳拓邦股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44