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基于二维激光雷达的人腿避障方法、电子设备及存储介质技术

技术编号:40387053 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-20 22:20
本申请涉及移动机器人技术领域,具体提供了基于二维激光雷达的人腿避障方法、电子设备及存储介质,该方法包括以下步骤:基于二维激光雷达采集移动机器人周围的二维激光数据;将二维激光数据转换成图像信息;对图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息;对轮廓信息进行椭圆拟合,以获取包括若干个椭圆的椭圆集合;基于预设的长短轴比例范围对椭圆集合进行筛选,以获取若干个人腿组的位置信息;根据位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域;该方法能够有效地解决由于三维相机的视场角狭窄而导致人腿识别范围有限,移动机器人压到位于人腿识别范围外的人脚以及由于三维激光雷达价格昂贵而导致移动机器人的生产成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及移动机器人,具体而言,涉及一种基于二维激光雷达的人腿避障方法、电子设备及存储介质


技术介绍

1、现有的移动机器人通常基于二维激光雷达采集的激光数据进行避障,但由于人是一种特殊障碍物,而现有的移动机器人避障方法无法基于激光数据将人腿和其他障碍物区分,即现有的移动机器人避障方法无法识别移动机器人附近是否存在人腿,因此现有技术需要通过人腿避障方法来避免在移动机器人的移动过程中出现移动机器人压到人脚的情况,现有的人腿避障方法的工作流程为:1.先基于三维相机或三维激光雷达采集的数据对人腿进行识别;2、以识别到的人腿为中心点生成障碍物区域。由于现有的人腿避障方法需要基于三维相机或三维激光雷达进行数据采集,而三维相机的视场角狭窄,三维激光雷达的价格昂贵,因此现有的人腿避障方法存在由于三维相机的视场角狭窄而导致人腿识别范围有限,移动机器人压到位于该人腿识别范围外的人脚以及由于三维激光雷达价格昂贵而导致移动机器人的生产成本高的问题。

2、针对上述问题,目前尚未有有效的技术解决方案。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基于二维激光雷达的人腿避障方法、电子设备及存储介质,能够有效地解决由于三维相机的视场角狭窄而导致人腿识别范围有限,移动机器人压到位于人腿识别范围外的人脚以及由于三维激光雷达价格昂贵而导致移动机器人的生产成本高的问题。

2、第一方面,本申请提供了一种基于二维激光雷达的人腿避障方法,其包括以下步骤:

3、基于二维激光雷达采集移动机器人周围的二维激光数据;

4、将二维激光数据转换成图像信息;

5、对图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息;

6、对轮廓信息进行椭圆拟合,以获取包括若干个椭圆的椭圆集合;

7、基于预设的长短轴比例范围对椭圆集合进行筛选,以获取若干个人腿组的位置信息;

8、根据位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域。

9、本申请提供的一种基于二维激光雷达的人腿避障方法,能够基于二维激光雷达采集的二维激光数据进行人腿识别,并基于识别到的人腿的位置信息和预设避障距离生成障碍物区域,由于二维激光雷达能够采集移动机器人周围的二维激光数据,本申请基于该二维激光数据能够对位于移动机器人周围的所有人腿进行识别,因此本申请能够有效地解决由于三维相机的视场角狭窄而导致人腿识别范围有限,移动机器人压到位于人腿识别范围外的人脚的问题,而由于二维激光雷达的价格远低于三维激光雷达的价格,因此本申请还能够有效地解决由于三维激光雷达价格昂贵而导致移动机器人的生产成本高的问题。

10、可选地,将二维激光数据转换成图像信息与对图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息之间还包括步骤:

11、对图像信息进行降噪处理。

12、该技术方案相当于在对图像信息进行边缘检测和轮廓提取前,对图像信息进行降噪处理,由于图像信息中的噪声会被去除,因此该技术方案能够有效地提高边缘检测和轮廓提取的准确度以及减少对图像信息进行边缘检测和轮廓提取时的数据处理量。

13、可选地,对图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息与对轮廓信息进行椭圆拟合,以获取包括若干个椭圆的椭圆集合之间还包括步骤:

14、基于人腿轮廓参数标准对轮廓信息进行筛选,以初步去除非人腿轮廓信息,人腿轮廓参数标准包括人腿轮廓长度标准、人腿轮廓形状标准和人腿轮廓点数标准中的任意一种或多种。

15、由于该技术方案先基于人腿轮廓参数标准对轮廓信息进行筛选,再对筛选后的轮廓信息进行椭圆拟合和对椭圆集合进行筛选,而对轮廓信息进行筛选能够有效地减少轮廓信息的数量,因此该技术方案能够有效地减少对轮廓进行椭圆拟合和对椭圆集合进行筛选时的数据处理量。

16、可选地,基于人腿轮廓参数标准对轮廓信息进行筛选的步骤包括:

17、根据图像信息获取轮廓信息对应的轮廓与移动机器人的最小距离信息;

18、根据最小距离信息调取对应的人腿轮廓参数标准,并根据人腿轮廓参数标准对该最小距离信息对应的轮廓信息进行筛选。

19、该技术方案相当于利用与轮廓信息对应的轮廓和移动机器人之间的距离对应的人腿轮廓参数标准对轮廓信息进行筛选,因此该技术方案能够有效地提高去除非人腿轮廓信息的准确度。

20、可选地,根据位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域的步骤包括:

21、在人腿组包括两条人腿时,根据该人腿组的两条人腿对应的位置信息和第一预设障碍距离生成两个障碍物区域。

22、可选地,根据位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域的步骤还包括步骤:

23、在人腿组仅包括一条人腿时,根据该人腿组的一条人腿对应的位置信息和第二预设障碍距离生成一个障碍物区域,第二预设障碍距离大于第一预设障碍距离。

24、由于在人腿组包括一条人腿时,该技术方案会根据位置信息和第二预设障碍距离生成一个障碍物区域,第二预设障碍距离大于第一预设障碍距离,因此该技术方案能够有效地避免出现由于识别错误或识别失败而导致无法识别到人腿,移动机器人压到人脚的情况。

25、可选地,根据位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域的步骤还包括步骤:

26、在人腿组由包括两条人腿转变为仅包括一条人腿时,根据消失的人腿确定偏置方向信息,并根据未消失的人腿的位置信息、偏置方向信息和第三预设障碍距离生成障碍物区域。

27、可选地,障碍物区域的形状为圆形。

28、第二方面,本申请还提供一种电子设备,包括处理器以及存储器,存储器存储有计算机可读取指令,当计算机可读取指令由处理器执行时,运行如上述第一方面提供的一种基于二维激光雷达的人腿避障方法中的步骤。

29、第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的基于二维激光雷达的人腿避障方法中的步骤。

30、由上可知,本申请提供的一种基于二维激光雷达的人腿避障方法、电子设备及存储介质,能够基于二维激光雷达采集的二维激光数据进行人腿识别,并基于识别到的人腿的位置信息和预设避障距离生成障碍物区域,由于二维激光雷达能够采集移动机器人周围的二维激光数据,本申请基于该二维激光数据能够对位于移动机器人周围的所有人腿进行识别,因此本申请能够有效地解决由于三维相机的视场角狭窄而导致人腿识别范围有限,移动机器人压到位于人腿识别范围外的人脚的问题,而由于二维激光雷达的价格远低于三维激光雷达的价格,因此本申请还能够有效地解决由于三维激光雷达价格昂贵而导致移动机器人的生产成本高的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述基于二维激光雷达的人腿避障方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述将所述二维激光数据转换成图像信息与所述对所述图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息之间还包括步骤:

3.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述对所述图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息与所述对所述轮廓信息进行椭圆拟合,以获取包括若干个椭圆的椭圆集合之间还包括步骤:

4.根据权利要求3所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述基于人腿轮廓参数标准对所述轮廓信息进行筛选的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述根据所述位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域的步骤包括:

6.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述根据所述位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域的步骤还包括步骤:

7.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述根据所述位置信息和预设避障距离生成若干个障碍物区域的步骤还包括步骤:

8.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述障碍物区域的形状为圆形。

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述基于二维激光雷达的人腿避障方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述将所述二维激光数据转换成图像信息与所述对所述图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息之间还包括步骤:

3.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述对所述图像信息依次执行边缘检测和轮廓提取,以获取若干个轮廓信息与所述对所述轮廓信息进行椭圆拟合,以获取包括若干个椭圆的椭圆集合之间还包括步骤:

4.根据权利要求3所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述基于人腿轮廓参数标准对所述轮廓信息进行筛选的步骤包括:

5.根据权利要求1所述的基于二维激光雷达的人腿避障方法,其特征在于,所述根据所述位置信息和预设避障距离...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨荣周德成
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

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