[發(fā)明專利]一種深度攝像頭避障的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710151701.9
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106909149B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳英達(dá);鄒選霖;陳卜銘;孫集林
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳藍(lán)因機(jī)器人科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06T7/73
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王寧寧

本發(fā)明公開了一種利用深度攝像頭避障的方法，包括步驟：當(dāng)多角度虛擬平面接觸障礙物時，獲取所述多角度虛擬平面上的障礙物坐標(biāo)；將所述障礙物坐標(biāo)映射到所述攝像頭高度所在水平平面上，生成映射坐標(biāo)；利用所述映射坐標(biāo)的數(shù)據(jù)取代攝像頭高度所在水平平面上原來的該坐標(biāo)上的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，生成新避障地圖。本發(fā)明還公開了一種利用深度攝像頭避障的裝置。本發(fā)明提出一種利用深度攝像頭避障的方法和裝置解決了目前現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人避障時雷達(dá)或傳感器的障礙識別范圍局限于傳感器所在平面，當(dāng)障礙物高度低于雷達(dá)或傳感器所在平面時無法進(jìn)行有效識別的問題，提高了對空間里不同高度障礙的避障識別能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人避障算法，尤其涉及一種深度攝像頭避障的方法及裝置。

背景技術(shù)

避障是對于外界的阻礙到物體的運(yùn)動方向所作出各種躲避障礙的動作，并繼續(xù)前行的動作，這個過程就是避障。應(yīng)用在機(jī)器人，機(jī)器小車，四旋翼飛機(jī)等。

目前機(jī)器人的避障主要靠的是攝像頭或者是激光雷達(dá)，而使用攝像頭的處理方式實(shí)際上是模擬雷達(dá)的處理方式。使用激光雷達(dá)壁障依靠的主要是雷達(dá)掃描的水平平面點(diǎn)陣用以生成平面地圖，而使用立體攝像頭，也是取相對于攝像頭所在同一高度的一個平面的深度數(shù)據(jù)來生成平面地圖，所以本質(zhì)上使用這兩種傳感器避障能識別到位于傳感器材同一高度的障礙物。

目前普遍在應(yīng)用的利用深度攝像頭的處理方法是把深度攝像頭模擬成為激光雷達(dá)的點(diǎn)陣，一般激光雷達(dá)掃描范圍只能局限于它所在的平面，這就容易導(dǎo)致如有障礙物突然進(jìn)入到機(jī)器人的行進(jìn)路徑當(dāng)中，而且障礙物的高度低于雷達(dá)所掃描的平面的高度，使得機(jī)器人無法識別障礙物，從而會有相撞的可能。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種深度攝像頭避障的方法及裝置，旨在解決目前現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人避障時雷達(dá)或傳感器的障礙識別范圍局限于傳感器所在平面，當(dāng)障礙物高度低于雷達(dá)或傳感器所在平面時無法進(jìn)行有效識別的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種深度攝像頭避障的方法，包括步驟：

當(dāng)多角度虛擬平面接觸障礙物時，獲取所述多角度虛擬平面上的障礙物坐標(biāo)；

將所述障礙物坐標(biāo)映射到所述攝像頭高度所在水平平面上，生成映射坐標(biāo)；

利用所述映射坐標(biāo)的數(shù)據(jù)取代攝像頭高度所在水平平面上原來的該坐標(biāo)上的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，生成新避障地圖。

優(yōu)選地，所述當(dāng)多角度虛擬平面接觸障礙物時，獲取所述多角度虛擬平面上的障礙物坐標(biāo)之前，還包括：

預(yù)設(shè)包括攝像頭高度所在水平平面在內(nèi)的若干多角度虛擬平面數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)包括攝像頭高度所在水平平面在內(nèi)的若干多角度虛擬平面數(shù)據(jù)包括：

設(shè)置攝像頭高度所在水平平面的多角度虛擬平面，為0°多角度虛擬平面；

設(shè)置與所述0°多角度虛擬平面的夾角為22.5°、11°、-11°和-22.5°四個角度數(shù)據(jù)的多角度虛擬平面。

優(yōu)選地，所述將所述障礙物坐標(biāo)映射到所述攝像頭高度所在水平平面上，生成映射坐標(biāo)包括：

獲取攝像頭原點(diǎn)坐標(biāo)；

獲取所述障礙物坐標(biāo)所在所述多角度虛擬平面與所述0°多角度虛擬平面的夾角的角度數(shù)據(jù)；

通過所述障礙物坐標(biāo)、所述攝像頭原點(diǎn)坐標(biāo)，以及所述角度數(shù)據(jù)計(jì)算得出映射坐標(biāo)。

優(yōu)選地，所述障礙物坐標(biāo)利用所述攝像頭所在坐標(biāo)和多角度虛擬平面的角度數(shù)據(jù)計(jì)算得出映射坐標(biāo)包括：