利用盲文编码图案的区域识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种区域识别系统，包括盲文编码图案与移动装置，而移动装置又包括本体、中央控制单元、光源产生器以及影像接收器，中央控制单元适于控制本体，而光源产生器与影像接收器是配置于本体上，盲文编码图案具有区域识别信息，且盲文编码图案的材质为高反光材质，当光源产生器所产生的光源照射至盲文编码图案时，盲文编码图案会将此光源高度反射至影像接收器，接着，影像接收器适于接收盲文编码图案的影像而传递至中央控制单元，以使中央控制单元根据区域识别信息而定位出本体的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种区域识别系统，尤其涉及一种利用盲文编码图案进行定 位的区域识别系统。
技术介绍
随着家用机器人逐渐融入人类的日常生活，家用机器人的需求便日益增 加，特别是具有部分人工智能的自主机器人更是未来研究发展的重要方向。举 例来说，这些家用或自主机器人可设定成自行扫地与处理家务琐事，也可设定 模拟为宠物以陪伴家人，甚至机器人也可用于工厂内自行搬运货物。无论机器 人担任何种功能，其首要能先判断自身所处的位置，而后才能依据程序设定而 执行各种功能。因此，以机器人为主的区域识别系统多年来 -直是研发改进的 重点方向之--。表l<table>table see original document page 4</column></row><table>表1列出公知三种以机器人为主的区域识别系统所采用的定位技术与限 制条件，以下将分别简述。编号l的机器人会配置激光测距装置，借助由发射 出去的激光被阻挡物(如墙衝反射回来，则可计算出机器人与阻挡物之间的距 离，进而定位出自身的位置。然而，激光测距装置的配置成本相当高，而使得 此机器人定位系统不易普遍推广。再有，当阻挡物是如玻璃的高穿透率材质， 或是如镜子的高反射率材质时，则激光测距装置便无法有效感测到玻璃或是镜 子。这样一来，机器人便有可能与玻璃或是镜子发生碰撞而造成损坏。编号2的机器人区域识别系统是采用无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术以进行定位，其中公知技术会将读取器(Reader)配置于机器人上，并配置多个电子巻标(Tag)于特定位置，而电子巻标内部会储存所处位置的信息。当机器人靠近某个电子巻标时，读取器便会读取电子巻标所在位置的信息，借此便可定位出机器人的相对位置。然而，读取器与电子巻标的配置成本也不便宜，而使得此机器人区域识别系统不易普遍推广。再有，读取器与电子巻标的可通讯距离均不长，而一般仅有数公分到数公尺。因此当机器人所处空间非常广大时，便需要增加电子巻标的配设密度，这样又需增加此区域识别系统的建置成本。此外，上述两种区域识别系统的共同缺点在于价格过于昂贵。为求能降低设置成本，公知技艺另有提出直接以软件针对环境影像进行分析。以编号3的机器人为例，其直接配置电荷耦合组件(Charge Coupled Device, CCD)以检测外界影像。借助软件判断影像中的特定目标物，试图定位出机器人的相对位置。然而，软件辨识目前也仅能分辨如窗户、门或是床铺、桌子等特定显著的目标物，其主要目的是回避障碍物或通过门至另一区间，而仍无法有效辨认出机器人是位在那个房间(特别是当房间的门或是窗户都是相同样式时)。当影像中的目标物与背景在对比差异不大时，辨识软件也无法分辨影像中的目标物，造成无法定位。另外，当电荷耦合组件撷取床铺、桌子的影像角度不同时，也会造成影像形变而使软件误判。此外，当机器人周遭的环境过于单调时(如重复图案的壁纸)，则会造成软件辨识上的混淆，进而也无法有效定位。也就是，目前以软件直接对周围环境影像进行几何分析仍有太多困难，且错误辨识率过高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种区域识别系统，借助结构简单的盲文编码，搭配高反光材质及反射光源，可大幅提升软件的影像辨识成功率，且不易受到影像撷取角度形变的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种区域识别系统，包括盲文编码图案与移动装置，而移动装置又包括本体、中央控制单元、光源产生器以及影像接收器，其中中央控制单元适于控制本体移动，而光源产生器与影像接收器是配置于本体上。盲文编码图案具有区域识别信息，且盲文编码图案的材质为高反光材质。当光源产生器产生光源照射至盲文编码图案时，盲文编码图案适于将光源高度反射至影像接收器。此外，影像接收器适于接收盲文编码图案的影像而传递至中央控制单元，以使中央控制单元根据区域识别信息而定位出本体的位置。在本专利技术的一实施例中，上述的盲文编码图案的盲文编码可为中文编码、英文编码、日文编码或韩文编码。在本专利技术的一实施例中，上述的盲文编码图案可包括框形标记(mark)与盲文编码标记，其中盲文编码标记是配置于框形标记中。此外，盲文编码标记的形状可为圆形、方形、菱形、三角形或其它合适的形状。在本专利技术的一实施例中，上述的盲文编码图案是用于反射可见光或不可见光，且高反光材质可为反光粒子、反光颜料、反光漆或其它合适的材质。此外，移动装置还包括光源产生器，而光源产生器是配置于本体上，其中光源产生器可为投射灯、发光二极管、卤素灯、荧光灯或聚光灯。在本专利技术的一实施例中，上述的影像接收器可为电荷耦合组件、互补式金氧半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)、球型摄影机(PTZ)或数字摄影机(DVR)。综上所述，在本专利技术的区域识别系统中，当影像接收器接受到影像中具有高亮度的区域时，辨识软件便会开始判断这些高亮度区域是否为盲文编码图案。由于盲文编码图案具有简单的几何构图，所以中央控制单元在进行软件几何分析上，可轻易辨识出影像中是否具有盲文编码图案，进而获取相对应的区域识别信息，借此以有效提升软件辨识的成功率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1A为依据本专利技术一实施例以移动装置为主的区域识别系统的方块示意图IB为图1A的移动装置的立体图1C与ID为图1A的盲文编码图案的正视图2为英文编码的盲文编码表；图3A与3B为图1C的盲文编码图案在不同角度撷取的影像示意图3C 3F为依据本专利技术另一实施例的四种盲文编码图案的正视图；图4A 4C为依据本专利技术另一实施例的多个盲文编码图案的正视图；图5A 5C是以各国盲文编码的局部盲文编码表。其中，附图标记100:区域识别系统110:移动装置112:本体114:中央控制单元116:影像接收器118:光源产生器118a:光源120、 120a、 320a 320d、 420a 420c:盲文编码图案122、 122a、 422a 422c:框形标记124、 124a、 324、 424a 424c:盲文编码标记322a 322c:定位标记A:像素面积L:长度W:宽度具体实施例方式图1A为依据本专利技术一实施例以移动装置为主的区域识别系统的方块示意图，而图1B为图1A的移动装置的立体图，且图1C为图1A的盲文编码图案的正视图。请参考图1A 1C，本专利技术的区域识别系统100包括移动装置110与盲文编码图案120，其中盲文编码图案120是配置在特定区域中，并具有此区域的区域识别信息。以室内环境而言，盲文编码图案120可贴附于客厅、走廊、卧室的墙壁上，也可以绘示于储物柜等明显物品的表面上，其中位于不同区域的盲文编码图案120便具有不同的区域识别信息。承接上述，移动装置110可为机器人，而移动装置110包括本体112、中央控制单元114、影像接收器116以及光源产生器118，而中央控制单元114是用于控制本体112的作动，且影像接收器116与光源产生器118是配置于本体112上。光源产生器118是用于提供光源118a并将光源118a照射至外界，而影像接收器116便不断撷取外界影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种区域识别系统，其特征在于，包括：　一盲文编码图案，具有一区域识别信息，且该盲文编码图案的材质为高反光材质；　一移动装置，包括：　一本体；　一中央控制单元，适于控制该本体移动；　一光源产生器，配置于该本体上， 而该光源产生器适于提供一光源，且该盲文编码图案适于反射该光源；以及　一影像接收器，配置于该本体上，并适于接收该盲文编码图案的影像而传递至该中央控制单元，以使该中央控制单元根据该区域识别信息而定位出该本体的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡雅惠，吴东权，刘俊贤，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]