自动行走设备及目标区域识别方法技术

本发明专利技术涉及一种关于自动行走设备行走的目标区域的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括以下步骤：S 10、获取关于所述自动行走设备行走目标区域的图像；S20、把图像划分成若干个单元格，每个单元格具有至少一个相邻单元格；S30、根据所述单元格中的指定像素的颜色信息以及所述单元格的纹理特征值识别所述单元格对应的目标区域是否为工作区域，并获得识别结果；S60、针对每个单元格，根据相邻单元格的识别结果，改变或者维持通过步骤S30获得的识别结果。

【技术实现步骤摘要】
自动行走设备及目标区域识别方法
本专利技术涉及一种自动行走设备，以及该自动行走设备识别目标区域的方法。
技术介绍
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，类似于智能机器人的自动行走设备已经开始慢慢的走进人们的生活。三星、伊莱克斯等公司均开发了全自动吸尘器并已经投入市场。这种全自动吸尘器通常体积小巧，集成有环境传感器、自驱系统、吸尘系统、电池和充电系统，能够无需人工操控，自行在室内巡航，在能量低时自动返回停靠站，对接并充电，然后继续巡航吸尘。同时，哈斯科瓦纳等公司开发了类似的智能割草机，其能够自动在用户的草坪中割草、充电，无需用户干涉。由于这种自动割草系统一次设置之后就无需再投入精力管理，将用户从清洁、草坪维护等枯燥且费时费力的家务工作中解放出来，因此受到极大欢迎。现有的自动割草机的行走区域一般是通过设置物理的边界线，如导线或篱笆，自动割草机侦测物理的边界线以确定行走区域。边界布线的过程比较麻烦，耗时费力，并且在边界线内可能还存在非草区域，或者边界线外还存在需割草的区域，采用物理边界线的方法不灵活、不方便。而使用电子手段来识别并确定行走区域的解决方法，由于行走区域的多样性，利用现有手段往往会产生噪点，识别行走区域的准确性很低，从而影响自动行走设备的判断，很容易离开行走区域，从而对自动行走设备的正常工作造成一定影响。因此有必要对现有技术手段进行改进，使得更精确的识别行走区域，从而方便自动行走设备进行工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种准确识别目标区域并能控制自动行走设备根据识别结果相应行走的方法及应用该方法的自动行走设备。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种控制自动行走设备行走的方法，其特征在于包括以下步骤：S10、获取所述自动行走设备行走目标区域的图像；S20、把图像划分成若干个单元格，每个单元格具有至少一个相邻单元格；S30、根据所述单元格中的指定像素的颜色信息以及所述单元格的纹理特征值识别所述单元格对应的目标区域是否为工作区域，并获得识别结果；S40、把图像划分成若干个子图像块，每个子图像块包括若干个相邻的单元格，根据所述子图像块内的单元格的识别结果判断所述子图像块对应的目标区域是否为可行走区域，并获得判断结果；S50、根据判断结果，控制自动行走设备的行走方向。优选地，所述方法还包括在获得识别结果后，针对每个单元格，根据所述单元格及其相邻单元格的识别结果，调整所述单元格的识别结果。优选地，所述方法进一步包括以下步骤：S61、选定一个单元格，并获取其识别结果；S62、统计具有与步骤S61中相同识别结果的相邻单元格的数量；S63、计算步骤S62中的数量在总的相邻单元格数量中的比例；S64、若该比例超过或达到预设值，则维持步骤S61指定的单元格的识别结果不变；若该比例小于预设值，则改变步骤S61指定的单元格的识别结果，其中所述第四预设值大于或等于50％。优选地，所述相邻单元格包括横向及纵向上与所述选定的单元格相邻的单元格。优选地，所述相邻单元格还包括与所述横向及纵向呈45度夹角的方向上与所述选定的单元格相邻的单元格。优选地，所述方法进一步包括以下步骤：S66、选定一个单元格，获取所述单元格对于其识别结果的可靠度Y1，可靠度Y1为0～100％之间的一个数值；S67、计算1-Y1，并将结果标记为N1；S68、获取该选定单元格的所有相邻单元格对于其识别结果的可靠度Ya、Yb…，可靠度Ya、Yb…为0～100％之间的一个数值；S69、计算1-Ya、1-Yb…，并把结果标记为Na、Nb…；S70、把Ya、Yb…加权求和获得加权和Y2，把Nb、Nc…的加权求和获得加权和为N2，其中，加权系数均相同；S71、分别计算Y1+αN1和Y2+αN2的结果并比较其大小，其中α为系数；S72、若Y1+αN1的结果大于或等于Y2+αN2的结果，则维持所述指定的单元格的识别结果不变，若Y1+αN1的结果小于Y2+αN2的结果，则改变所述指定的单元格的识别结果。优选地，所述S40步骤进一步包括以下步骤：S41、把所述图像划分成若干个子图像块，获取每个子图像块包含的单元格的数量，将其标记为B；收集所述子图像块中的单元格的识别结果，统计识别结果为工作区域的单元格的数量，并将其标记为A；若A：B小于第三预设值，则判断所述子图像块对应的目标区域不是可行走区域，否则，判断所述子图像块对应的目标区域为可行走区域。优选地，所述方法还包括对同一目标区域连续拍摄形成多帧图像，根据每帧图像中同一子图像块的判断结果判断所述子图像块对应的目标区域是否为可行走区域，并获得判断结果。优选地，所述方法进一步包括以下步骤：S81、对同一目标区域连续拍摄形成多帧图像；S82、选定其中一帧图像中的一个子图像块，通过步骤S40获得判断结果；S83、设置初始的参数值，并根据步骤S82获得的判断结果对参数值进行运算，若判断结果为可行走区域，则在所述初始参数值上增加与判断结果关联的第一参数成为当前参数值；若判断结果不是可行走区域，则保持所述参数值不变；S84、选定下一帧图像，并根据步骤S82获得的判断结果对当前的参数值进行运算，若判断结果为可行走区域，则在所述当前的参数值上增加与判断结果关联的第一参数成为新的当前参数值；若判断结果不是可行走区域，则保持所述当前的参数值不变；S85、比较当前的参数值与阈值的大小，若当前的参数值大于或等于阈值，则认定该所述子图像块对应的目标区域是可行走区域。优选地，所述步骤S84还进一步包括：在选定下一帧图像后而在对当前参数值进行运算前，当前的参数值减去一预设的第二参数，且所述第二参数小于所述第一参数。优选地，所述子图像块包括中部、左部和右部三个子图像块，分别对应目标区域的中间区域、左侧区域及右侧区域。为实现上述目的，本专利技术所采用的另一技术方案是：一种自动行走设备，其特征在于：包括壳体、位于壳体上的图像采集装置，所述图像采集装置用于拍摄目标区域并生成图像，驱动所述自动行走设备行走的行走模块，连接所述图像采集装置和行走模块以控制自动行走设备工作的主控模块，其中，所述主控模块包括划分单元、识别单元、判断单元和控制单元，所述划分单元把所述图像划分成若干个单元格，并把划分结果传递给所述识别单元，所述识别单元识别所述单元格对应的目标区域是否为工作区域，并把识别结果传递给判断单元，判断单元判断包含若干单元格的子图像块对应区域是否为可行走区域，并把判断结果传递给控制单元，所述控制单元根据判断结果，控制行走模块的行走方向。优选地，所述主控模块还包括修正单元，所述修正单元针对每个单元格，根据单元格及其相邻单元格的识别结果，调整所述单元格的识别结果。优选地，所述相邻单元格包括横向及纵向上与所述选定的单元格相邻的单元格。优选地，所述相邻单元格还包括与所述横向及纵向呈45度夹角的方向上与所述选定的单元格相邻的单元格。优选地，所述判断单元还包括子图像块划分单元，所述子图像块划分单元把图像划分成若干个子图像块，判断单元根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制自动行走设备行走的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/nS10、获取所述自动行走设备行走目标区域的图像；/nS40、把图像划分成若干个子图像块，每个子图像块包括若干个单元格，根据所述子图像块内的单元格的识别结果判断所述子图像块对应的目标区域是否为可行走区域，并获得判断结果；/nS50、根据判断结果，控制自动行走设备的行走方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制自动行走设备行走的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
S10、获取所述自动行走设备行走目标区域的图像；
S40、把图像划分成若干个子图像块，每个子图像块包括若干个单元格，根据所述子图像块内的单元格的识别结果判断所述子图像块对应的目标区域是否为可行走区域，并获得判断结果；
S50、根据判断结果，控制自动行走设备的行走方向。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每个单元格具有至少一个相邻单元格，所述方法还包括在获得每个单元格的识别结果后，针对每个单元格，根据所述单元格及其相邻单元格的识别结果，调整所述单元格的识别结果。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括以下步骤：
S61、选定一个单元格，并获取其识别结果；
S62、统计具有与步骤S61中相同识别结果的相邻单元格的数量；
S63、计算步骤S62中的数量在总的相邻单元格数量中的比例；
S64、若该比例超过或达到预设值，则维持步骤S61指定的单元格的识别结果不变；若该比例小于预设值，则改变步骤S61指定的单元格的识别结果，其中所述第四预设值大于或等于50％。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括以下步骤：
S66、选定一个单元格，获取所述单元格对于其识别结果的可靠度Y1，可靠度Y1为0～100％之间的一个数值；
S67、计算1-Y1，并将结果标记为N1；
S68、获取该选定单元格的所有相邻单元格对于其识别结果的可靠度Ya、Yb…，可靠度Ya、Yb…为0～100％之间的一个数值；
S69、计算1-Ya、1-Yb…，并把结果标记为Na、Nb…；
S70、把Ya、Yb…加权求和获得加权和Y2，把Nb、Nc…的加权求和获得加权和为N2，其中，加权系数均相同；
S71、分别计算Y1+αN1和Y2+αN2的结果并比较其大小，其中α为系数；
S72、若Y1+αN1的结果大于或等于Y2+αN2的结果，则维持所述指定的单元格的识别结果不变，若Y1+αN1的结果小于Y2+αN2的结果，则改变所述指定的单元格的识别结果。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述S40步骤进一步包括以下步骤：
S41、把所述图像划分成若干个子图像块，获取每个子图像块包含的单元格的数量，将其标记为B；其中每个子图像块对应不同的行走方向；
S42、收集所述子图像块中的单元格的识别结果，统计识别结果为非工作区域的单元格的数量，并将其标记为A；
S43、若A：B小于第三预设值，则判断所述子图像块对应的目标区域为可行走区域，否则，判断所述子图像块对应的目标区域不是可行走区域。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S50包括步骤进一步包括以下步骤：
当判断出当前目标区域为行走区域时，控制自动行走设备继续执行原先的行走策略；
当判断出当前目标区域为非行走区域时，控制所述自移动设备朝远离当前目标区域对应的该子图像块的方向行走。


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【专利技术属性】
技术研发人员：邵勇，傅睿卿，郭会文，吴新宇，
申请(专利权)人：苏州宝时得电动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32