[發明專利]一種障礙物的檢測裝置、方法與移動機器人

有效

• 申請號: 201810458439.7
• 申請日: 2018-05-14
• 公開（公告）號: CN108427424B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 賴欽偉
• 申請（專利權）人: 珠海一微半導體股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種障礙物的檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置包括：

圖像采集模塊，用于通過攝像頭以預設幀率采樣障礙物反射光形成的圖像；

光源模塊，用于通過發光管發射出所述預設幀率的脈沖光；

圖像處理模塊，用于判斷所述圖像采集模塊采樣的相鄰兩幀圖像的亮度變化值是否大于預設閾值，并判斷所述相鄰兩幀圖像的亮度在時序上是否周期性隔幀變化，上述兩個判斷都成立時，則表示所述圖像采集模塊前方預設范圍內有障礙物；

其中，所述預設閾值是障礙物在所述預設范圍內對所述發光管在開關切換過程中輸出的光脈沖反射所產生的亮度變化參考值；障礙物反射的是所述光源模塊發射出所述預設幀率的脈沖光。

2.根據權利要求1所述檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置還包括了一個用于裝設檢測元件的承載模塊，該承載模塊包括一個承載機構，所述發光管的中心軸線與所述攝像頭的中心軸線相交呈夾角地設置在所述承載機構上。

3.根據權利要求2所述檢測裝置，其特征在于，在所述承載機構上，所述發光管與所述攝像頭在豎直方向上保持預設高度，所述發光管與所述攝像頭在水平方向上保持預設距離。

4.根據權利要求2所述檢測裝置，其特征在于，所述發光管的中心軸線與所述攝像頭的中心軸線相交得到一個交叉點，使得該交叉點與所述攝像頭的距離大于防碰撞距離；其中所述防碰撞距離的數值大于3，單位為厘米。

5.根據權利要求4所述檢測裝置，其特征在于，所述預定范圍是以所述交叉點為圓心，預設長度為半徑所確定并處于所述發光管的視角范圍與所述攝像頭的視角范圍的交叉區域內的圓形區域；

其中，所述預設長度由所述交叉點與所述發光管的距離結合所述發光管的視角利用三角幾何關系求得。

6.根據權利要求5所述檢測裝置，其特征在于，所述發光管的視角的數值設置為30，單位為度。

7.一種障礙物的檢測方法，該方法基于權利要求1所述檢測裝置，其特征在于，所述檢測方法包括：

所述攝像頭保持預設幀率采樣圖像，所述發光管發出與預設幀率同步的脈沖光；

判斷所述攝像頭采樣的相鄰兩幀圖像的亮度變化值是否大于所述預設閾值，同時判斷所述相鄰兩幀圖像的亮度在時序上是否周期性隔幀變化，當上述兩個判斷都成立則表示所述攝像頭前方所述預設范圍內有障礙物。

8.根據權利要求7所述檢測裝置，其特征在于，所述發光管的開關狀態控制在在所述攝像頭采樣的相鄰兩幀圖像間進行切換。

9.一種視覺機器人，其特征在于，所述視覺機器人是一種裝設權利要求1至權利要求6任一項所述檢測裝置的移動機器人。

10.根據權利要求9所述視覺機器人，其特征在于，所述移動機器人包括機體、攝像頭、微處理器和承載機構和紅外發光管，所述承載機構裝設在所述機體上用于將所述發光管與所述攝像頭彼此呈夾角地固定住，所述微處理器內置于所述機體中用于檢測到所述攝像頭采樣的相鄰兩幀圖像的亮度變化值大于所述預設閾值且亮度在時序上呈周期性隔幀變化時控制所述移動機器人執行避障操作。