[發明專利]一種障礙物視覺檢測系統

在審

• 申請號: 201711299638.X
• 申請日: 2017-12-10
• 公開（公告）號: CN109919895A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 覃爭鳴;周健;何中平
• 申請（專利權）人: 廣州映博智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/246
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種障礙物視覺檢測系統，所述系統包括：特征提取模塊，用于提取圖像的特征點；特征匹配模塊，用于對雙目相機圖像的特征點進行匹配；障礙物區域計算模塊，用于計算障礙物的阻擋區域。

技術領域

本發明涉及視覺檢測技術，具體涉及障礙物視覺檢測系統。

背景技術

在自主跟隨機器人系統的研究中，機器人在運動過程中是否能夠準確、快速地檢測出行進過程中的障礙物成為自主跟隨機器人系統的關鍵。機器人系統大多采用聲納避障，通過主動發射探測信號，然后接收場景中各物體反射的回波，通過測量發射和返回信號來獲取場景信息。聲納避障只具有局部空間避障特點(只能進行特定高度和視角的障礙物檢測，檢測范圍和檢測距離有較大局限性)，不具有檢測全局視野特點。

另一種是采用雙目立體視覺方法，由兩個完全相同規格的相機平行并排放置的三維視覺系統，即利用兩個相機獲取的同一三維場景對象的投影視差來進行深度計算，利用深度信息進行圖像匹配，從而實現對三維場景信息的感知和重建，再根據重建后的三維場景進行障礙物檢測。

雙目立體視覺系統實現障礙物檢測所面臨的最大挑戰是計算復雜度和雙目立體視覺圖像匹配精度之間的矛盾問題。障礙物檢測的準確率取決于圖像匹配的準確性，然而要求保持精確的匹配結果，計算復雜度會提高，難以保證實時檢測。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，尤其解決雙目立體視覺系統實現障礙物檢測中的計算復雜度和雙目立體視覺圖像匹配精度之間的矛盾問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種障礙物視覺檢測系統，其中，所述基于雙目立體相機的障礙物視覺檢測系統包括：特征提取模塊，用于提取圖像的特征點；特征匹配模塊，用于對雙目相機圖像的特征點進行匹配；障礙物區域計算模塊，用于計算障礙物的阻擋區域及阻擋角度。

該發明方案的有益效果在于，通過使用雙目立體相機采集場景圖像的稀疏特征點，而非密集的深度信息圖，對圖像特征點進行匹配，獲取場景圖像的三維世界坐標，進而實現障礙物的區域檢測，實現機器人避障。該方案使用少數特征點的深度信息計算障礙物的阻擋范圍，無需密集的深度信息實現三維場景重建，減少了計算量，保證了實時檢測效率。

附圖說明

圖1是本發明實施例的障礙物視覺檢測系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明進行更加詳細與完整的說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。

圖1是根據本發明的實施例的障礙物視覺檢測系統示意圖。

參照圖1，所述系統包括：特征提取模塊10，用于提取圖像的特征點；特征匹配模塊20，用于對雙目相機圖像的特征點進行匹配；障礙物區域計算模塊30，用于計算障礙物的阻擋區域。

具體而言，本發明的實施例描述如下：

特征提取模塊10：對雙目立體相機捕獲的圖像提取特征點，其具體過程描述如下：

(1)利用水平、垂直差分算子對圖像每個像素點(x,y)進行濾波以求取水平梯度I_x和垂直梯度I_y。

(2)計算每個像素點(x,y)的Harris角點值c(x,y)。

(3)構建多尺度圖像空間，對于一副圖像，通過下采樣得到不同尺寸的子圖像，將子圖像與高斯卷積核相乘進行卷積計算，從而得到多尺度圖像空間。