一种可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人 |
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申请号 | CN201610541884.0 | 申请日 | 2016-07-11 | 公开(公告)号 | CN106142097A | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
申请人 | 天津艾思科尔科技有限公司; | 发明人 | 张德馨; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种可利用图像进行障碍检测的家用服务 机器人 ,包括具有轮式行走机构的家用服务 机器人本体 ;所述家用服务机器人本体包括电源模 块 、视频监控模块、存储模块、无线传输模块、 控制器 :所述电源模块、视频采集模块、存储模块、无线传输模块分别与所述控制器相连接;所述视频监控模块包括两个图像 传感器 ,所述控制器包括障碍物 位置 确定单元。本发明可有效利用双传感器对前方的障碍物情况进行有效检测并判断其坐标位置,从而使得机器人在移动时自动避开,防止与障碍物碰撞。 | ||||||
权利要求 | 1.一种可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人,其特征在于,包括具有轮式行走机构的家用服务机器人本体;所述家用服务机器人本体包括电源模块、视频监控模块、存储模块、无线传输模块、控制器:所述电源模块、视频采集模块、存储模块、无线传输模块分别与所述控制器相连接;所述视频监控模块包括两个图像传感器,所述控制器包括障碍物位置确定单元,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正;调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系; |
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说明书全文 | 一种可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人技术领域背景技术[0002] 目前,随着科技发展和社会进步,人们生活节奏加快,呆在家里的时间越来越少,因此产生了对家用服务机器人的需求,但目前的家用服务机器人在室内行走时,特别是轮式行走机器人,为了防止碰撞,普遍是采用超声波传感器进行检测障碍物,这种检测手段不有效地对应对前方的障碍情况。 发明内容[0003] 本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人。 [0004] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案: [0005] 一种可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人,包括具有轮式行走机构的家用服务机器人本体;所述家用服务机器人本体包括电源模块、视频监控模块、存储模块、无线传输模块、控制器:所述电源模块、视频采集模块、存储模块、无线传输模块分别与所述控制器相连接;所述视频监控模块包括两个图像传感器,所述控制器包括障碍物位置确定单元,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正;调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系;根据视频监控模块参数计算两个图像传感器的投影矩阵,寻找两幅校正后的图像中所对应像素点对;根据投影矩阵对该时刻采集的图像进行场景的三维重建,得到障碍物场景的空间坐标,输出障碍物位置信息。 [0006] 所述障碍物位置确定单元包括有: [0007] 畸变校正模块,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正; [0008] 立体匹配模块,用于调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系; [0009] 投影矩阵计算模块,用于根据视频监控模块参数计算两个图像传感器的投影矩阵,寻找两幅校正后的图像中所对应像素点对; [0010] 障碍物位置确定模块,用于根据投影矩阵对该时刻采集的图像进行场景的三维重建,得到障碍物场景的空间坐标,输出障碍物位置信息。 [0011] 所述图像传感器包括高清CMOS或标清CCD,所述高清CMOS与标清CCD分别配备有镜头。 [0012] 所述轮式行走机构的上端设有壳体,所述壳体的上端安装云台装置,所述云台装置上安装所述视频监控模块。 [0013] 所述控制器还连接有补光灯、温湿度传感器以及显示屏。 [0014] 所述控制器连接电源电量检测模块与音频输出报警模块。 [0015] 本发明通过视频监控模块包括两个图像传感器,所述控制器包括障碍物位置确定单元,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正;调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系;根据视频监控模块参数计算两个图像传感器的投影矩阵,寻找两幅校正后的图像中所对应像素点对;根据投影矩阵对该时刻采集的图像进行场景的三维重建,得到障碍物场景的空间坐标,输出障碍物位置信息,可有效利用双传感器对前方的障碍物情况进行有效检测并判断其坐标位置,从而使得机器人在移动时自动避开,防止与障碍物碰撞。附图说明 [0016] 图1为本发明实施例提供的可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人的原理结构图; [0017] 图2为本发明实施例提供的障碍物位置确定单元的原理结构图。 具体实施方式[0018] 下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局限于所列的实施例。 [0019] 参见图1所示,一种可利用图像进行障碍检测的家用服务机器人,包括具有轮式行走机构的家用服务机器人本体;所述家用服务机器人本体包括电源模块、视频监控模块、存储模块、无线传输模块、控制器:所述电源模块、视频采集模块、存储模块、无线传输模块分别与所述控制器相连接;所述视频监控模块包括两个图像传感器,所述控制器包括障碍物位置确定单元,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正;调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系;根据视频监控模块参数计算两个图像传感器的投影矩阵,寻找两幅校正后的图像中所对应像素点对;根据投影矩阵对该时刻采集的图像进行场景的三维重建,得到障碍物场景的空间坐标,输出障碍物位置信息。 [0020] 所述障碍物位置确定单元包括有: [0021] 畸变校正模块,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正; [0022] 立体匹配模块,用于调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系; [0023] 投影矩阵计算模块,用于根据视频监控模块参数计算两个图像传感器的投影矩阵,寻找两幅校正后的图像中所对应像素点对; [0024] 障碍物位置确定模块,用于根据投影矩阵对该时刻采集的图像进行场景的三维重建,得到障碍物场景的空间坐标,输出障碍物位置信息。 [0026] 具体实现上,本发明中,所述图像传感器包括高清CMOS或标清CCD,所述高清CMOS与标清CCD分别配备有镜头。 [0027] 具体实现上,本发明中,所述轮式行走机构的上端设有壳体,所述壳体的上端安装云台装置,所述云台装置上安装所述视频监控模块。 [0029] 进一步的,本发明中,所述控制器还连接有补光灯、温湿度传感器以及显示屏。所述补光灯用于在图像采集模块采集图像的光线不足时,由控制器自动控制打开并调节相应的亮度,照射在监控区域进行图像的采集。 [0030] 所述温湿度传感器可以用于检测室内的温湿度情况,并将检测的温湿度情况信息在显示屏上进行显示。 [0031] 本发明中,所述存储模块为SD卡,所述无线传输模块为GPRS或GSM无线模块,分别通过相应的卡槽安装在机器人本体上。 [0032] 进一步的,本发明中,所述控制器连接电源电量检测模块与音频输出报警模块。 [0033] 所述电源电量监测模块采用电压检测传感器,所述电压检测传感器并与所述控制器相连接,用于实时监测电源模块的电压情况并传送电压信息给所述控制器,并在监测到电源电量低于预设的阈值时,由所述音频输出报警模块输出电量低的报警提示,或在显示屏上进行提示信息的显示。 [0034] 本发明通过视频监控模块包括两个图像传感器,所述控制器包括障碍物位置确定单元,用于对两个所述图像传感器各自输出的一帧图像分别进行畸变校正;调用立体匹配流程对校正后的两幅图像进行立体匹配,得到左右两幅图像中所有对应点的关系;根据视频监控模块参数计算两个图像传感器的投影矩阵,寻找两幅校正后的图像中所对应像素点对;根据投影矩阵对该时刻采集的图像进行场景的三维重建,得到障碍物场景的空间坐标,输出障碍物位置信息,可有效利用双传感器对前方的障碍物情况进行有效检测并判断其坐标位置,从而使得机器人在移动时自动避开,防止与障碍物碰撞。 [0035] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |