[發明專利]基于分離式視覺檢測的清潔機器人控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910687077.3
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110443175A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 胡德斌
• 申請（專利權）人: 蘇州維眾數據技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/70;H04N7/18;A47L11/24;B25J11/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發明揭示了一種基于分離式視覺檢測的清潔機器人控制系統及相對應的控制方法，系統包括：圖像采集前端，用于實時采集整個應用場景的視頻圖像，形成視頻流數據；垃圾視覺檢測模塊，用于接收視頻流數據，進行視覺檢測處理，完成應用場景內的地面垃圾檢測；中心服務器，用于接收檢測結果、獲得垃圾的位置坐標，生成清潔指令；清潔任務執行設備，用于清潔指令及位置坐標，執行清潔任務。本發明通過視頻攝像機的圖像采集及視覺檢測算法的圖像分析，將現有技術中清潔機器人按照預設路線進行的被動式清潔變為根據環境變化而實時調整清潔路線的主動式清潔，顯著地提高了清潔效率。

技術領域

本發明涉及一種控制系統，具體而言，涉及一種基于分離式視覺檢測的清潔機器人控制系統及控制方法，屬于視覺檢測和圖像處理技術領域。

背景技術

清潔機器人是特種機器人中的一種，目前，已經在家庭環境和工業環境中被廣泛使用，這些清潔機器人可以自主地完成室內清潔、清洗等工作，極大地減輕了人工作業的負擔。隨著近年來機器人及人工智能技術的飛速發展，各種智能技術被集中應用于清潔機器人行業內，使得現有的清潔機器人具備了一定的智能清潔能力，其能力主要體現在清潔機器人對清潔路線的規劃和選擇上。

具體而言，目前業界的普遍做法是按照清潔機器人內預先設置的清潔路線清掃，這些預設的清潔路線一般為S型路線或逐漸擴大的圓圈型路線，當清潔機器人遇到障礙物后，則需要通過避障技術調整清潔機器人的清潔路線。由于這類清潔機器人并不具備大范圍的環境感知能力，因此就其應用而言，僅能夠適用于對家庭和辦公場所的日常保潔，并不能完成對突發情況下垃圾掉落的實時清潔任務。

針對上述技術弊端，也有部分廠家推出了具備一定環境感知能力的新型清潔機器人，這些清潔機器人自身集成了用于感知環境變化的視頻攝像機，能夠實現對突然的垃圾掉落或地面積塵的實時感知、從而完成清潔操作。但是受限于清潔機器人自身的體積、尺寸，其上所安裝的攝像機的高度、視角等都存在著諸多的限制，在實際使用過程中很難實現如預期般的使用效果、發揮大范圍內實時感知環境的功能。這樣一來，也就大大降低了清潔機器人的使用效率，使得這類新型清潔機器人也只能夠和其他產品一樣，按照預先設定的清潔路線完成清潔任務，無法達到主動清潔的目的。

綜上所述，如何在現有技術的基礎上提出一種全新的清潔機器人控制系統，真正實現清潔機器人的主動式清潔，也就成為了本領域內技術人員亟待解決的問題。

發明內容

鑒于現有技術存在上述缺陷，本發明的目的是提出一種基于分離式視覺檢測的清潔機器人控制系統及相應的控制方法，具體如下。

一種基于分離式視覺檢測的清潔機器人控制系統，包括：

圖像采集前端，用于實時采集整個應用場景的視頻圖像，依據所采集的視頻圖像形成視頻流數據并進行數據上傳；

垃圾視覺檢測模塊，用于接收來自于所述圖像采集前端的視頻流數據，使用檢測算法對所述視頻流數據進行視覺檢測處理，完成應用場景內的地面垃圾檢測，并轉發檢測結果；

中心服務器，用于接收來自于所述垃圾視覺檢測模塊的檢測結果、獲得垃圾的坐標信息并將該坐標信息還原為整個應用場景的位置坐標，生成清潔指令并將所生成的指令連同所述位置坐標一并下發；

清潔任務執行設備，用于接收來自于所述中心服務器的清潔指令及位置坐標，執行清潔任務并向所述中心服務器實時反饋任務執行情況。

優選地，所述圖像采集前端包括一臺或多臺視頻攝像機，用于完成整個應用場景中視頻圖像的實時采集，對視頻圖像進行視頻編碼、形成視頻流數據并發送。

優選地，所述圖像采集前端包括多臺視頻攝像機，多臺所述視頻攝像機采用分離式的安裝方式散布于應用場景內。

優選地，所述垃圾視覺檢測模塊所使用的檢測算法為深度學習算法、圖形學視覺檢測算法以及卷積神經網絡算法中的任意一種或多種的結合。