基于单目摄像头的避障方法、计算装置及存储装置制造方法及图纸

技术编号:24758058 阅读:33 留言:0更新日期:2020-07-04 09:35
本发明专利技术公开了一种基于单目摄像头的避障方法、计算装置及存储装置,其中,该避障方法包括:对当前图像进行特征点检测及提取,获得当前图像的特征点集;将当前图像与上一帧图像进行帧间特征点匹配,根据匹配结果计算光流矢量场;根据光流矢量场计算膨胀中心点和第一碰撞时间;将当前图像进行分块处理以获得图像块,根据第一碰撞时间计算各个图像块中所包含的所有特征点与机器人发生碰撞的平均碰撞时间,记为第二碰撞时间;根据第二碰撞时间对各个图像依次进行二值化处理、连通性处理,并根据处理结果生成障碍地图。通过上述方式,本发明专利技术能够结合稠密光流法的障碍地图和稀疏光流法的实时运算的优点,反馈障碍物的大小及位置信息。

Obstacle avoidance method, calculation device and storage device based on monocular camera

【技术实现步骤摘要】
基于单目摄像头的避障方法、计算装置及存储装置
本申请涉及视觉导航邻域,特别是涉及一种基于单目摄像头的避障方法、计算装置及存储装置。
技术介绍
如今,无论是在民用、军用还是商用中,机器人都在扮演着越来越重要的角色,而对机器人最基本的要求就是具备自主导航功能,这一功能的基础便是避障算法。机器人在未知或者是部分未知的环境下避障需要通过传感器获取周围环境信息。目前,机器人避障方法主要基于以下三类传感器:红外/超声波传感器,激光雷达/TOF传感器,以及视觉传感器。红外/超声波传感器虽然成本较低,但易受噪声干扰,探测点数量较少;激光雷达/TOF传感器成本太高,且避障无需很高的传感器精度,浪费传感器性能;视觉传感器能够感知丰富的场景信息,随着深度学习技术发展,基于视觉传感器的智能化开发成为机器人领域的研究热点。区别于双目传感器能够提供场景的深度信息,基于单目视觉传感器的避障方法更具挑战性。现有的单目避障算法主要分为三大类:1、基于场景视觉特征的方法;2、基于帧间相关特征点的方法;3、基于图像单应性变换的方法。基于场景视觉特征的方法主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单目摄像头的避障方法,所述单目摄像头用于采集障碍物的图像,其特征在于,包括:/n对所述单目摄像头采集的当前图像进行特征点检测及提取,获得所述当前图像的特征点集;/n将所述当前图像的所述特征点集与上一帧图像的特征点集进行帧间特征点匹配,根据匹配结果计算光流矢量场;/n根据所述光流矢量场计算膨胀中心点和第一碰撞时间,所述第一碰撞时间为各个所述特征点与机器人发生碰撞的最短碰撞时间;/n将所述当前图像进行分块处理以获得图像块,根据所述第一碰撞时间计算各个所述图像块中所包含的所有所述特征点与所述机器人发生碰撞的平均碰撞时间,记为第二碰撞时间,所述第二碰撞时间为各个所述图像块与所述机器人发生碰...

【技术特征摘要】
1.一种基于单目摄像头的避障方法,所述单目摄像头用于采集障碍物的图像,其特征在于,包括:
对所述单目摄像头采集的当前图像进行特征点检测及提取,获得所述当前图像的特征点集;
将所述当前图像的所述特征点集与上一帧图像的特征点集进行帧间特征点匹配,根据匹配结果计算光流矢量场;
根据所述光流矢量场计算膨胀中心点和第一碰撞时间,所述第一碰撞时间为各个所述特征点与机器人发生碰撞的最短碰撞时间;
将所述当前图像进行分块处理以获得图像块,根据所述第一碰撞时间计算各个所述图像块中所包含的所有所述特征点与所述机器人发生碰撞的平均碰撞时间,记为第二碰撞时间,所述第二碰撞时间为各个所述图像块与所述机器人发生碰撞的最短碰撞时间;
根据所述第二碰撞时间对各个所述图像依次进行二值化处理、连通性处理,并根据处理结果生成障碍地图。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述单目摄像头采集的当前图像进行特征点检测及提取,获得所述当前图像的特征点集之前,包括:
对所述当前图像进行形态学滤波处理和地面滤除处理。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在对所述当前图像进行形态学滤波处理和地面滤除处理之前;包括:
输入所述当前图像;
判断输入图像流是否为空;
若是,结束算法流程;
若否,对所述当前图像进行形态学滤波处理和地面滤除处理。


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述当前图像的特征点集与上一帧图像的特征点集进行帧间特征点匹配,根据匹配结果计算光流矢量场,包括:
将所述当前图像的特征点集与上一帧图像的特征点集进行帧间特征点匹配;
根据匹配结果采用金字塔L-K光流法计算所述光流矢量场。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述当前图像的特征点集与上一帧图像的特征点集进行帧间特征点匹配,根据匹配结果计算光流矢量场之前,包括:
判断所述当前图像是否为第一帧图像;
若所述当前图像是第一帧图像,则等待下一帧图像输入;
若所述当前图像不是第一帧图像,则累...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡鲲马子昂卢维
申请(专利权)人:浙江大华技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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