确定移动机器人工作环境的方法、控制系统及存储介质技术方案

本申请公开一种确定移动机器人工作环境的方法、控制系统及存储介质，所述方法包括：获取所述移动机器人在工作状态下所述图像摄取装置所摄取的图像以及根据所获取的图像识别出图像中的直线线段；将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；根据在所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段获得实际物理空间内的地面纹路，以确定所述移动机器人的工作环境。本申请可以根据地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段来确定移动机器人所在实际物理空间内的地面环境信息。

【技术实现步骤摘要】
确定移动机器人工作环境的方法、控制系统及存储介质
本申请涉及移动机器人
，具体的涉及一种确定移动机器人工作环境的方法、控制系统及存储介质。
技术介绍
移动机器人是自动执行特定工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。这类移动机器人可用在室内或室外，可用于工业、商业、或者家庭，可具有巡视、迎宾、点餐、清洁地面，家庭陪伴、辅助办公等功能。以清洁机器人为例，由于其工作环境的复杂性，清洁机器人在工作模式下移动时需要对其工作环境进行准确有效的识别以实现高效清洁和避障等操作。例如，对各种障碍物类型及所在位置进行识别，对房屋主方向进行辨别等。然而，上述各处理方式之间彼此独立，对清洁机器人的处理计算能力和时序管理等计算资源的要求较高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种确定移动机器人工作环境的方法、控制系统及存储介质，用于解决现有技术中如何有效整合移动机器人所获取的图像所反映的工作环境中的信息资源，以提高移动机器人整体计算处理性能并进行有效识别的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种确定移动机器人工作环境的方法，所述移动机器人包含图像摄取装置，所述方法包括以下步骤：获取所述移动机器人在工作状态下所述图像摄取装置所摄取的图像以及根据所获取的图像识别出图像中的直线线段；其中，所获取的图像中包含所述移动机器人所在实际物理空间内地面的图像；将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；根据在所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段确定移动机器人所在实际物理空间内的地面环境信息。在本申请的第一方面的某些实施方式中，根据所获取的图像识别出图像中的直线线段的步骤包括：利用直线线段检测方法，从所获取的图像中识别出图像中的直线线段。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述图像为颜色图像，将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中的步骤包括：根据预设的物理参考信息，将所识别出的一幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；或者根据预设的物理参考信息和移动机器人在获取不同图像时的位姿，将所识别出的多幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述图像为深度图像，将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中的步骤包括：根据所识别出的直线线段的像素值和各像素值在图像中的像素位置，将所识别出的一幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；或者根据所识别出的直线线段的像素值和各像素值在相应图像中的像素位置以及移动机器人在获取不同图像时的位姿，将所识别出的多幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述地面纹路筛选条件包括以下至少一种：统计筛选条件、预设筛选条件。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述统计筛选条件包括以下至少一种：根据直线线段在所述地面坐标系中所呈现的反映单条地面纹路的排布规则的统计结果而设置的统计筛选条件；根据相邻直线线段在所述地面坐标系中所呈现的反映多条地面纹路之间排布关系的统计结果而设置的统计筛选条件。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述预设筛选条件包括以下至少一种：根据预设的多条地面纹路之间排布关系而设置的预设筛选条件；根据预设的单条地面纹路的排布规则而设置的预设筛选条件。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述确定移动机器人工作环境的方法还包括：基于所述图像摄取装置的拍摄角度，确定所获取的图像中描述地面的地面图像，以供所述移动机器人根据所述地面图像识别出地面图像中的直线线段。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述图像为深度图像，所述确定移动机器人工作环境的方法还包括：对所述深度图像所对应的三维点云数据进行聚类，得到描述地面的三维点云数据，以供所述移动机器人根据所述描述地面的三维点云数据所对应的地面图像识别出地面图像中的直线线段。在本申请的第一方面的某些实施方式中，根据在所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段确定移动机器人所在实际物理空间内的地面环境信息的步骤包括：根据所述符合地面纹路筛选条件的直线线段，确定实际物理空间内的主方向，以使所述移动机器人沿着主方向移动；和/或将所获取的图像去除所述符合地面纹路筛选条件的直线线段所对应的图像，以得到目标图像；根据所述目标图像，识别位于地面上的障碍物的障碍物类型；其中，所述主方向是基于所述符合地面纹路筛选条件的直线线段在所述地面坐标系中的方向角所确定的。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述确定移动机器人工作环境的方法还包括：在确定所述主方向的情况下，基于移动机器人的当前位置规划导航路线。在本申请的第一方面的某些实施方式中，根据所述目标图像，识别位于地面上的障碍物的障碍物类型的步骤包括：识别所述目标图像中障碍物的图像特征，根据所识别出的所述障碍物的图像特征确定障碍物的障碍物类型；或者利用经机器学习而训练的分类器对目标图像进行障碍物识别，以确定障碍物的障碍物类型。在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述障碍物类型包括以下至少一种：缠绕物类型、孤岛类型、空间分隔体类型。本申请的第二方面还提供一种移动机器人的控制系统，所述控制系统包括：直线线段识别模块，用于获取所述移动机器人在工作状态下图像摄取装置所摄取的图像以及根据所获取的图像识别出图像中的直线线段；其中，所获取的图像中包含所述移动机器人所在实际物理空间内地面的图像；转换模块，用于将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；地面环境信息确定模块，用于根据在所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段确定移动机器人所在实际物理空间内的地面环境信息。本申请的第三方面还提供一种移动机器人的控制系统，所述控制系统包括：接口装置，用于获取图像；存储装置，用于存储至少一种程序；处理装置，与所述接口装置和存储装置相连，用于调用并执行所述至少一个程序，以协调所述接口装置、存储装置执行并实现如本申请第一方面中任一所述的确定移动机器人工作环境的方法。本申请的第四方面还提供一种移动机器人，包括：图像摄取装置，用于摄取图像；移动装置，用于受控执行移动操作；存储装置，用于存储至少一种程序；处理装置，与所述移动装置、存储装置、图像摄取装置相连，用于调用并执行所述至少一个程序，以协调所述移动装置、存储装置、图像摄取装置执行并实现如本申请第一方面中任一所述的确定移动机器人工作环境的方法。在本申请的第四方面的某些实施方式中，所述移动机器人为清洁机器人。本申请的第五方面还提供一种计算机可读存储介质，存储至少一种程序，所述至少一种程序在被调用时执行并实现如本申请第一方面中任一所述的确定移动机器人工作环境的方法。综上所述，本申请公开的确定移动机器人工作环境的方法、控制系统及存储介质，将图像中的直线线段转换到地面坐标系中，根据所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段获得实际物理空间内的地面纹路，以确定所述移动机器人的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述移动机器人包含图像摄取装置，所述方法包括以下步骤：/n获取所述移动机器人在工作状态下所述图像摄取装置所摄取的图像以及根据所获取的图像识别出图像中的直线线段；其中，所获取的图像中包含所述移动机器人所在实际物理空间内地面的图像；/n将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；/n根据在所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段确定移动机器人所在实际物理空间内的地面环境信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述移动机器人包含图像摄取装置，所述方法包括以下步骤：
获取所述移动机器人在工作状态下所述图像摄取装置所摄取的图像以及根据所获取的图像识别出图像中的直线线段；其中，所获取的图像中包含所述移动机器人所在实际物理空间内地面的图像；
将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；
根据在所述地面坐标系中符合地面纹路筛选条件的直线线段确定移动机器人所在实际物理空间内的地面环境信息。


2.根据权利要求1所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，根据所获取的图像识别出图像中的直线线段的步骤包括：
利用直线线段检测方法，从所获取的图像中识别出图像中的直线线段。


3.根据权利要求1所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述图像为颜色图像，将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中的步骤包括：
根据预设的物理参考信息，将所识别出的一幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；或者
根据预设的物理参考信息和移动机器人在获取不同图像时的位姿，将所识别出的多幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中。


4.根据权利要求1所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述图像为深度图像，将所识别出的图像中的直线线段转换至一地面坐标系中的步骤包括：
根据所识别出的直线线段的像素值和各像素值在图像中的像素位置，将所识别出的一幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中；或者
根据所识别出的直线线段的像素值和各像素值在相应图像中的像素位置以及移动机器人在获取不同图像时的位姿，将所识别出的多幅图像中的直线线段转换至一地面坐标系中。


5.根据权利要求1所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述地面纹路筛选条件包括以下至少一种：统计筛选条件、预设筛选条件。


6.根据权利要求5所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述统计筛选条件包括以下至少一种：
根据直线线段在所述地面坐标系中所呈现的反映单条地面纹路的排布规则的统计结果而设置的统计筛选条件；
根据相邻直线线段在所述地面坐标系中所呈现的反映多条地面纹路之间排布关系的统计结果而设置的统计筛选条件。


7.根据权利要求5所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述预设筛选条件包括以下至少一种：
根据预设的多条地面纹路之间排布关系而设置的预设筛选条件；
根据预设的单条地面纹路的排布规则而设置的预设筛选条件。


8.根据权利要求1所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述确定移动机器人工作环境的方法还包括：
基于所述图像摄取装置的拍摄角度，确定所获取的图像中描述地面的地面图像，以供所述移动机器人根据所述地面图像识别出地面图像中的直线线段。


9.根据权利要求1所述的确定移动机器人工作环境的方法，其特征在于，所述图像为深度图像，所述确定移动机器人工作环境的方法还包括：
对所述深度图像所对应的三维点云数据进行聚类，得到描述地面的三维点云数据，以供所述移动机器人根据所述描述地面的三维点云数据所对应的地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：珊口深圳智能科技有限公司，珊口上海智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44