一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统及方法，具体涉及清扫地图系统领域，包括手机处理器，所述手机处理器连接端设有手机摄像头、陀螺仪和水平仪，所述手机处理器输出端设有图片处理模块和验证计算模块，所述图片处理模块输出端设有图片拼接模块，所述图片拼接模块输出端设有尺寸计算规划模块，所述尺寸计算规划模块与手机处理器连接。本发明专利技术通过手机APP通过手机摄像头拍摄室内场景，运用手机水平仪、陀螺仪，图片处理模块对平面图像进行3D变换，建立室内平面地图，室内地图建立并规划路线后，把地图数据发送到扫地机器人，扫地机器人接收到地图后保存到本机，扫地机器人通过地图进行高效的导航清洁地板。

A Map System and Method Based on Photo Recognition Floor by Mobile Phone

The invention discloses a map system and a method for building a map system by taking photos and identifying the floor by mobile phone, which specifically relates to the field of map cleaning system, including a mobile phone processor. The mobile phone processor connects with a mobile phone camera, a gyroscope and a level meter. The output terminal of the mobile phone processor is equipped with a picture processing module and a verification calculation module, and the output terminal of the image processing module is equipped with a mobile phone camera, a gyroscope and a level The output terminal of the picture splicing module is provided with a size calculation planning module, which is connected with the handset processor. The invention takes indoor scenes through mobile phone APP camera, uses mobile phone level meter, gyroscope and image processing module to carry out 3D transformation of plane images, establishes indoor plane map, after establishing indoor map and planning route, sends map data to the sweeping robot, and the sweeping robot receives the map and saves it to the local machine, and the sweeping robot carries out height through the map. Effective navigation cleans the floor.

【技术实现步骤摘要】
一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统及方法
本专利技术涉及清扫地图系统
，更具体地说，本专利技术涉及一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统及方法。
技术介绍
目前扫地机器人在使用时一般使用红外传感器或其他测距传感器，进行避障清扫，这样就导致机器人在使用时比较盲目，很多位置都清扫不到，清扫效率较差。现有室内地图生成一般通过激光扫描设备进行生成地图，但是成本较高，使用不方便。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统及方法，通过手机APP通过手机摄像头拍摄室内场景，运用手机水平仪、陀螺仪，图片处理模块对平面图像进行3D变换，建立室内平面地图，室内地图建立并规划路线后，把地图数据发送到扫地机器人，扫地机器人接收到地图后保存到本机，扫地机器人通过地图进行高效的导航清洁地板。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，包括手机处理器，所述手机处理器连接端设有手机摄像头、陀螺仪和水平仪，所述手机处理器输出端设有图片处理模块和验证计算模块，所述图片处理模块输出端设有图片拼接模块，所述图片拼接模块输出端设有尺寸计算规划模块，所述尺寸计算规划模块与手机处理器连接，所述尺寸计算规划模块输入端与验证计算模块输出端连接，所述手机处理器连接端设有扫地机器人控制器，所述扫地机器人控制器连接端设有测距单元，所述扫地机器人控制器输出端设有四轮驱动系统，所述扫地机器人控制器输出端与验证计算模块输入端连接；所述图片处理模块用于根据陀螺仪和水平仪检测的手机角度，将手机摄像头拍摄的平面图像，进行3D变换计算处理，绘制拍摄场景中地板的俯视图片，然后发送至图片拼接模块；所述图片拼接模块用于将多张还原的俯视图片进行拼接，形成完整的一幅未被遮挡的地板俯视平面图片；所述尺寸计算规划模块用于根据陀螺仪和水平仪检测的手机角度数据、手机摄像头焦距以及检测物体距离数据，计算出未被遮挡的地板的平面尺寸，按照地板的分布进行规划清扫路程，发送至扫地机器人控制器，并与验证计算模块配合使用计算验证后的误差尺寸；所述验证计算模块用于根据扫地机器人控制器反馈回来的实际清扫距离与底板平面尺寸进行对比，计算出两个数值比例发送至尺寸计算规划模块，并将扫地机器人最终清扫的路线与平面图纸进行对比，显示出未清扫的地板位置。在一个优选地实施方式中，所述手机处理器通过蓝牙模块或无线模块与扫地机器人控制器连接。在一个优选地实施方式中，所述测距单元具体为红外传感器或行车记录仪，用于测量扫地机器人行走的距离。在一个优选地实施方式中，所述手机摄像头可以为双摄像头或红外摄像头，能够测量摄像头距离物体之间的距离。本专利技术还提供了一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图的方法，具体包括以下步骤：步骤一、首先，通过手机摄像头拍摄室内地板图片，图片可以为多张，需要将所有地板拍入画面，拍摄的图片存入手机处理器内；步骤二、手机处理器将图片发送至图片处理模块，根据陀螺仪和水平仪检测的手机角度，将图片进行3D变换计算处理，将带有透视的平面图像拉伸处理成没有透视的真正的俯视平面图片，并且得到室内地板未被遮挡处的真实尺寸，按照一定比例还原绘制拍摄场景中地板的俯视图片，然后发送至图片拼接模块；步骤三、图片拼接模块将多张还原的俯视图片进行拼接，去除重合部分，以及设置于地板顶部且遮挡地板的部分，被遮挡部分为与地板接触的部分，不包括悬空设置于地板顶部的部分，即能够被扫地机器人清理的地板部分，形成完整的一幅未被遮挡的地板俯视平面图片，然后合成后的图片发送至尺寸计算规划模块；步骤四、尺寸计算规划模块根据陀螺仪和水平仪检测的手机角度数据、手机摄像头焦距以及检测物体距离数据，计算出未被遮挡的地板的平面尺寸，并且标注每条线的尺寸，按照地板的分布进行规划清扫路程，规划好后的路程进行编程，编程后发送至扫地机器人控制器；步骤五、扫地机器人控制器接收地板的平面尺寸图和清扫路程，然后控制四轮驱动系统进行行走，刚开始行走时选取一段直线路程进行清理，清理后，测距单元能够检测到扫地机器人行走的距离；步骤六、扫地机器人控制器将此距离发送给手机处理器，手机处理器将数据发送给验证计算模块，验证计算模块根据此距离与平面尺寸图上的尺寸进行对比，若一致，则将信息经手机处理器反馈给扫地机器人控制器，扫地机器人控制器控制扫地机器人按照规划路线继续进行清扫，若不一致，则计算出两个数值比例，将此比例发送至尺寸计算规划模块；步骤七、尺寸计算规划模块按照验证计算模块反馈的差值比例将地板平面尺寸缩放，直至得到真实的地板地图尺寸，再将得到的地板真实尺寸再次规划清扫路程，规划好后的路程进行编程，编程后发送至扫地机器人控制器，扫地机器人控制器控制扫地机器人沿着规划路线进行清扫；步骤八：当扫地机器人清扫完成后，验证计算模块能够将清扫的路线与平面图纸进行对比，经手机就可以查看未能清扫的地板，用户可以根据地图显示找到此位置手动清理。本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术通过手机APP通过手机摄像头拍摄室内场景，运用手机水平仪、陀螺仪，图片处理模块对平面图像进行3D变换，建立室内平面地图，室内地图建立并规划路线后，把地图数据发送到扫地机器人，扫地机器人接收到地图后保存到本机，扫地机器人通过地图进行高效的导航清洁地板；2、利用验证计算模块的设置，根据扫地机器人控制器反馈回来的实际清扫距离与底板平面尺寸进行对比，计算出两个数值比例，将此比例发送至尺寸计算规划模块，尺寸计算规划模块按照验证计算模块反馈的差值比例将地板平面尺寸缩放，直至得到真实的地板地图尺寸，地板测量精度更高；3、当扫地机器人清扫完成后，验证计算模块能够将清扫的路线与平面图纸进行对比，经手机就可以查看未能清扫的地板，用户可以根据地图显示找到此位置手动清理。附图说明图1为本专利技术的整体系统结构示意图。附图标记为：1手机处理器、2手机摄像头、3陀螺仪、4水平仪、5图片处理模块、6验证计算模块、7图片拼接模块、8尺寸计算规划模块、9扫地机器人控制器、10测距单元、11四轮驱动系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本专利技术提供了如图1所示的一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，包括手机处理器1，所述手机处理器1连接端设有手机摄像头2、陀螺仪3和水平仪4，所述手机处理器1输出端设有图片处理模块5和验证计算模块6，所述图片处理模块5输出端设有图片拼接模块7，所述图片拼接模块7输出端设有尺寸计算规划模块8，所述尺寸计算规划模块8与手机处理器1连接，所述尺寸计算规划模块8输入端与验证计算模块6输出端连接，所述手机处理器1连接端设有扫地机器人控制器9，所述扫地机器人控制器9连接端设有测距单元10，所述扫地机器人控制器9输出端设有四轮驱动系统11，所述扫地机器人控制器9输出端与验证计算模块6输入端连接；所述图片处理模块5用于根据陀螺仪3和水平仪4检测的手机角度，将手机摄像头2拍摄的平面图像，进行3D变换计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，包括手机处理器(1)，其特征在于：所述手机处理器(1)连接端设有手机摄像头(2)、陀螺仪(3)和水平仪(4)，所述手机处理器(1)输出端设有图片处理模块(5)和验证计算模块(6)，所述图片处理模块(5)输出端设有图片拼接模块(7)，所述图片拼接模块(7)输出端设有尺寸计算规划模块(8)，所述尺寸计算规划模块(8)与手机处理器(1)连接，所述尺寸计算规划模块(8)输入端与验证计算模块(6)输出端连接，所述手机处理器(1)连接端设有扫地机器人控制器(9)，所述扫地机器人控制器(9)连接端设有测距单元(10)，所述扫地机器人控制器(9)输出端设有四轮驱动系统(11)，所述扫地机器人控制器(9)输出端与验证计算模块(6)输入端连接；所述图片处理模块(5)用于根据陀螺仪(3)和水平仪(4)检测的手机角度，将手机摄像头(2)拍摄的平面图像，进行3D变换计算处理，绘制拍摄场景中地板的俯视图片，然后发送至图片拼接模块(7)；所述图片拼接模块(7)用于将多张还原的俯视图片进行拼接，形成完整的一幅未被遮挡的地板俯视平面图片；所述尺寸计算规划模块(8)用于根据陀螺仪(3)和水平仪(4)检测的手机角度数据、手机摄像头(2)焦距以及检测物体距离数据，计算出未被遮挡的地板的平面尺寸，按照地板的分布进行规划清扫路程，发送至扫地机器人控制器(9)，并与验证计算模块(6)配合使用计算验证后的误差尺寸；所述验证计算模块(6)用于根据扫地机器人控制器(9)反馈回来的实际清扫距离与底板平面尺寸进行对比，计算出两个数值比例发送至尺寸计算规划模块(8)，并将扫地机器人最终清扫的路线与平面图纸进行对比，显示出未清扫的地板位置。...

【技术特征摘要】
1.一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，包括手机处理器(1)，其特征在于：所述手机处理器(1)连接端设有手机摄像头(2)、陀螺仪(3)和水平仪(4)，所述手机处理器(1)输出端设有图片处理模块(5)和验证计算模块(6)，所述图片处理模块(5)输出端设有图片拼接模块(7)，所述图片拼接模块(7)输出端设有尺寸计算规划模块(8)，所述尺寸计算规划模块(8)与手机处理器(1)连接，所述尺寸计算规划模块(8)输入端与验证计算模块(6)输出端连接，所述手机处理器(1)连接端设有扫地机器人控制器(9)，所述扫地机器人控制器(9)连接端设有测距单元(10)，所述扫地机器人控制器(9)输出端设有四轮驱动系统(11)，所述扫地机器人控制器(9)输出端与验证计算模块(6)输入端连接；所述图片处理模块(5)用于根据陀螺仪(3)和水平仪(4)检测的手机角度，将手机摄像头(2)拍摄的平面图像，进行3D变换计算处理，绘制拍摄场景中地板的俯视图片，然后发送至图片拼接模块(7)；所述图片拼接模块(7)用于将多张还原的俯视图片进行拼接，形成完整的一幅未被遮挡的地板俯视平面图片；所述尺寸计算规划模块(8)用于根据陀螺仪(3)和水平仪(4)检测的手机角度数据、手机摄像头(2)焦距以及检测物体距离数据，计算出未被遮挡的地板的平面尺寸，按照地板的分布进行规划清扫路程，发送至扫地机器人控制器(9)，并与验证计算模块(6)配合使用计算验证后的误差尺寸；所述验证计算模块(6)用于根据扫地机器人控制器(9)反馈回来的实际清扫距离与底板平面尺寸进行对比，计算出两个数值比例发送至尺寸计算规划模块(8)，并将扫地机器人最终清扫的路线与平面图纸进行对比，显示出未清扫的地板位置。2.根据权利要求1所述的一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，其特征在于：所述手机处理器(1)通过蓝牙模块或无线模块与扫地机器人控制器(9)连接。3.根据权利要求1所述的一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，其特征在于：所述测距单元(10)具体为红外传感器或行车记录仪，用于测量扫地机器人行走的距离。4.根据权利要求1所述的一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图系统，其特征在于：所述手机摄像头(2)可以为双摄像头或红外摄像头，能够测量摄像头距离物体之间的距离。5.一种通过手机拍摄照片识别地板建立地图的方法，其特征在于：具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈肖霞，
申请(专利权)人：珠海凯浩电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44