[發明專利]一種智能機器人

有效

• 申請號: 201710862290.4
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107622523B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 黃信文
• 申請（專利權）人: 石器時代（內蒙古）智能機器人科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/80;G06T7/593;G06T7/00;B25J11/00
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 劉艷玲

1.一種智能機器人，其特征在于，包括機器人本體，所述機器人本體設有語音系統、圖像系統、數據庫處理系統和顯示屏，所述數據庫處理系統分別與語音系統和圖像系統相連，所述圖像系統用于對周圍場景進行采集和處理，得到三維場景，所述語音系統用于對用戶發出的語音進行采集和識別，得到語音指令，所述數據庫處理系統用于存儲現實場景并根據語音指令對三維場景進行調用，所述顯示屏用于顯示調用的三維場景；

所述顯示屏為高清顯示屏；

所述語音系統包括語音識別模塊，用于將采集的語音信號轉化為數據處理系統能夠識別的語音指令；

所述圖像系統包括相同的兩臺攝像機和與所述攝像機相連的圖像處理子系統，所述相同的兩臺攝像機分別安裝于機器人本體兩側，記為左攝像機和右攝像機，所述圖像處理子系統包括第一處理模塊、第二處理模塊、第三處理模塊和第四處理模塊，所述第一處理模塊用于對相同的兩臺攝像機進行標定，所述第二處理模塊采用經過標定的兩臺攝像機獲取圖像，所述第三處理模塊用于從兩幅圖像中尋找出同一景物點在各自圖像平面上的投影點，并計算所述投影點的視差，得到視差圖，所述第四處理模塊用于根據視差圖對三維場景進行重建；

采用以下方式對相同的兩臺攝像機進行標定：

第一步、確定透鏡的畸變模型：

其中，

在式子里，、為離心畸變參數，、為實際的圖像坐標，、為理想的圖像坐標，、為徑向畸變參數；

第二步、采用以下方式確定左、右攝像機待標定參數的值：準備一個模板，打印出并把它貼在一個平整的表面上，通過移動標定模板或攝像機，拍攝多個不同方向和角度的模板圖像，采用張氏標定法確定左、右攝像機的內部參數、外部參數、徑向畸變參數和離心畸變參數的值；

第三步：采用以下方式確定左、右攝像機構成的立體系統參數的值：

在式子里，和分別表示左、右攝像機在第個世界坐標系下的平移向量，和表示左、右攝像機構成的立體系統的旋轉矩陣和平移向量，表示世界坐標系的個數,和分別表示左、右攝像機在第個世界坐標系下的旋轉矩陣；

所述第三處理模塊包括第一處理單元、第二處理單元和第三處理單元，所述第一處理單元對圖像進行濾波處理，所述第二處理單元用于根據濾波后的圖像求取視差圖，所述第三處理單元根據視差圖對匹配情況進行評價；

所述第一處理單元包括一次濾波子單元、二次濾波子單元和三次濾波子單元，所述一次濾波子單元對圖像進行一次濾波處理，所述二次濾波子單元對圖像進行二次濾波處理，所述三次濾波子單元對兩次濾波結果進行融合；

采用以下方式對圖像進行一次濾波處理：

設為圖像函數，濾波后的圖像可表示為：

在式子里，表示經過一次濾波處理后的圖像，表示濾波尺度參數；

采用以下方式對圖像進行二次濾波處理：

設為圖像函數，濾波后的圖像可表示為：

在式子里，表示經過二次濾波處理后的圖像；

采用以下方式對兩次濾波結果進行融合：

在式子里，表示濾波后的圖像。

2.根據權利要求1所述的智能機器人，其特征在于，所述第三處理單元包括一次評價子單元、二次評價子單元和三次評價子單元，所述一次評價子單元用于確定立體匹配情況的第一評價因子，所述二次評價子單元用于確定立體匹配情況的第二評價因子，所述三次評價子單元用于根據第一評價因子和第二評價因子對立體匹配情況進行綜合評價。

3.根據權利要求2所述的智能機器人，其特征在于，采用以下方式確定輸出圖像的第一評價因子：

在式子里，表示立體匹配情況的第一評價因子，表示視差圖像中的平坦區域，表示平坦區域包含的像素個數，表示視差圖像顯示的視差值，表示手工實測的真實視差值；

采用以下方式確定輸出圖像的第二評價因子：

在式子里，表示立體匹配情況的第二評價因子，表示視差圖像中的遮擋區域，表示平坦區域包含的像素個數；

采用以下方式對立體匹配情況進行綜合評價：根據第一評價因子和第二評價因子計算綜合評價因子：，綜合評價因子越大，立體匹配效果越好。