图像处理方法、摄像组件、移动机器人及控制方法和系统技术方案

本申请公开一种图像处理方法、摄像组件、移动机器人及控制方法和系统。其中，图像处理方法应用于配置在移动机器人上的摄像组件，所述图像处理方法包括以下步骤：摄取图像帧序列；基于所述图像帧序列，依序输出相应的图像帧给所述移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。本申请利用摄像组件所提供的不同帧率的图像在多个功能模式下运行；优化配置了摄像组件所提供的图像帧序列与不同功能模式对图像数据的帧率需求之间的矛盾。之间的矛盾。之间的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
图像处理方法、摄像组件、移动机器人及控制方法和系统


[0001]本申请涉及移动机器人领域，尤其涉及一种图像处理方法、摄像组件、移动机器人及控制方法和系统。

技术介绍

[0002]移动机器人基于导航控制技术执行自主移动操作。其中，受移动机器人所应用的场景影响，当移动机器人处于未知环境的未知位置时，利用VSLAM(Visual Simultaneous Localization and Mapping，基于视觉的即时定位与地图构建)技术、或SLAM(Simultaneous localization and mapping，同步定位与地图构建)技术等执行导航操作并构建地图。
[0003]诸如清洁机器人、陪护机器人、迎宾机器人等移动机器人在工作模式下移动时，由于工作场景环境的复杂性，通常移动机器人上设置多种环境探测装置，每种环境探测装置用来为适配工作场景中可能产生的阻碍自主移动的物体。随着人们对工作场景的不断研究，移动机器人所配置的各种环境探测装置可以提供重叠区域的探测数据，而这些探测数据由于环境探测装置所提供的不同数据类型，难于融合使用。这使得移动机器人的控制系统变得冗余、复杂。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种图像处理方法、摄像组件、移动机器人及控制方法和系统，用以解决移动机器人的不同种环境探测数据所反映的信息有重叠且不易复用，以及导致数据处理过程复杂度高等问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本申请第一方面提供一种图像处理方法，应用于配置在移动机器人上的摄像组件，所述图像处理方法包括以下步骤：摄取图像帧序列；基于所述图像帧序列，依序输出相应的图像帧给所述移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。
[0006]本申请第二方面提供一种视觉控制装置，包括：控制单元，用于连接一视觉采集装置，以控制所述视觉采集装置摄取图像帧序列；图像处理单元，与所述视觉采集装置相连，用于基于所述图像帧序列依序输出相应的图像帧给一移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。
[0007]本申请第三方面提供一种摄像组件，所述摄像组件应用于移动机器人，所述摄像组件包括：视觉采集装置，用于摄取图像；控制单元，连接所述视觉采集装置，用于控制所述视觉采集装置，以使所述视觉采集装置所摄取的图像以图像帧序列输出；图像处理单元，与所述视觉采集装置相连，用于基于所述图像帧序列依序输出相应的图像帧给一移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。
[0008]本申请第四方面提供一种移动机器人的控制方法，包括以下步骤：将所接收的各
图像帧对应分发给相应的功能模式使用；其中，所述各图像帧是由一摄像组件执行如第一方面所述的图像处理方法所输出，或由第二方面所述的视觉控制装置所输出，或由第三方面所述的摄像组件所输出；基于各图像帧对应执行相应的功能模式以使得所述移动机器人按照相应的功能模式工作。
[0009]本申请第五方面提供一种移动机器人的控制系统，所述移动机器人包括一摄像组件，所述控制系统包括：接口装置，用于将所接收的各图像帧对应分发给相应的功能模式使用；存储器，用于存储至少一种程序；处理器，与所述接口装置和所述存储装置相连，用于调用并执行所述至少一个程序时协调所述接口装置、存储装置和摄像组件执行并实现如第四方面所述的控制方法。
[0010]本申请第六方面提供一种移动机器人，包括：如第三方面所述的摄像组件；移动装置，用于受控地带动所述移动机器人在相应的功能模式下工作；存储器，用于存储所获取的图像帧序列以及至少一程序；处理器，用于调用所述至少一程序执行如第四方面所述的控制方法。
[0011]本申请第七方面提供一种计算机可读存储介质，存储至少一种程序，所述至少一种程序被调用时执行如第一方面所述的图像处理方法，或如第四方面所述的控制方法。
[0012]综上所述，本申请通过对第一图像帧序列中的图像进行时序处理，得到符合至少一个功能模式下的帧率需求的第二图像帧序列，该第二图像帧序列能够供控制系统分配给相应的功能模式，并通过运行各功能模式来从相应图像中获得移动机器人在移动过程中周围环境变化的信息输入，如从相应帧率的图像中获得定位特征、障碍物信息、充电桩信息等与位置变化相关的信息，以供控制系统根据所获得的信息选择在其中一种功能模式下执行移动行为。本申请利用摄像组件所提供的不同帧率的图像在多个功能模式下运行；优化配置了摄像组件所提供的图像帧序列与不同功能模式对图像数据的帧率需求之间的矛盾。
附图说明
[0013]本申请所涉及的专利技术的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及专利技术的特点和优势。对附图简要说明书如下：
[0014]图1显示为相关技术中一移动机器人的示意图。
[0015]图2显示为本申请移动机器人在一实施例中的结构示意图。
[0016]图3显示为摄像头与所述壳体的位置示意图。
[0017]图4显示为本申请移动机器人在一实施例中的侧视图。
[0018]图5显示为本申请移动机器人在一实施例中的俯视图。
[0019]图6显示为本申请移动机器人中的摄像组件在一实施例中的结构示意图。
[0020]图7显示为图6中A处的放大示意图。
[0021]图8显示为图6中摄像头模块在一实施例中的分解示意图。
[0022]图9显示为摄像组件的一结构示意框图。
[0023]图10显示为摄像组件的又一结构示意框图。
[0024]图11显示为所述摄像组件的一种图像处理方法的流程示意图。
[0025]图12显示为摄像组件在一实施例中的流程图。
[0026]图13显示为一种第二图像帧序列的示意图。
[0027]图14显示为摄像组件在又一实施例中的流程图。
[0028]图15显示为对应避障模式的兴趣区域对应到图像上的示意图。
[0029]图16显示为一种功能模式的兴趣区域对应到图像上的权重分布示意图。
[0030]图17显示为图像中的地面图像区域和地面上图像区域的示意图。
[0031]图18显示为所述控制系统的结构示意框图。
[0032]图19显示为控制系统所执行的一种控制方法的流程示意图。
[0033]图20显示为所述控制系统执行的一种控制方法的流程图。
[0034]图21A和图21B分别显示为移动机器人右转是同一物体对应到两帧图像中的不同图像位置。
[0035]图22显示为移动机器人一实施例中的仰视示意图。
具体实施方式
[0036]以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，应用于配置在移动机器人上的摄像组件，所述图像处理方法包括以下步骤：摄取图像帧序列；基于所述图像帧序列，依序输出相应的图像帧给所述移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。2.一种视觉控制装置，其特征在于，包括：控制单元，用于连接一视觉采集装置，以控制所述视觉采集装置摄取图像帧序列；图像处理单元，与所述视觉采集装置相连，用于基于所述图像帧序列依序输出相应的图像帧给一移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。3.一种摄像组件，其特征在于，所述摄像组件应用于移动机器人，包括：视觉采集装置，用于摄取图像；控制单元，连接所述视觉采集装置，用于控制所述视觉采集装置，以使所述视觉采集装置所摄取的图像以图像帧序列输出；图像处理单元，与所述视觉采集装置相连，用于基于所述图像帧序列依序输出相应的图像帧给一移动机器人的至少一种功能模式使用；其中，输出给同一功能模式使用的帧率是基于各功能模式对图像的帧率需求设置的。4.一种移动机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：将所接收的各图像帧对应分发给相应的功能模式使用；其中，所述各图像帧是由一摄像组件执行如权利要求1所述的图像处理方法所输出，或由权利要求2所述的视觉控制装置所输出，或由权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海阿科伯特机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：