[發明專利]參考平面調整及障礙物檢測方法、深度相機、導航設備

有效

• 申請號: 202011061593.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112198529B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 胡洪偉;梅健
• 申請（專利權）人: 上海炬佑智能科技有限公司
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894;G01S17/48;G01S7/4865;G01S7/48;G06T7/521
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識產權代理有限公司 44651
• 代理人: 王敏生

本申請公開一種參考平面的調整方法、障礙物檢測方法、深度相機以及導航設備，所述參考平面的調整方法包括：獲取標準平面的標準深度值D0；采用深度相機對實際所在平面進行測量，獲取測量深度值F1；根據所述測量深度值F1與所述標準深度值D0，獲得所述深度相機的等效傾角α，所述等效傾角α為所述深度相機在垂直于傳感面的平面內的等效傾角；根據所述等效傾角α與所述標準深度值D0，獲得實際所在平面對應的參考平面的參考深度值D1。上述方法能夠基于實際檢測場景的環境干擾，獲得更為準確的參考平面。

技術領域

本申請涉及距離傳感技術領域，具體涉及一種參考平面調整及障礙物檢測方法、深度相機、地面導航設備。

背景技術

飛行時間(ToF，Time of Flight)相機通過傳感器發出的脈沖信號從發射到接收的時間間隔或激光往返被測物體一次所產生的相位來實現對被測物體的距離、三維結構或三維輪廓的測量。ToF傳感器可同時獲得灰度圖像和距離圖像，廣泛應用在體感控制、行為分析、監控、自動駕駛、人工智能、機器視覺和自動3D建模等諸多領域。

ToF相機被廣泛使用在AGV(Automated Guided Vehicle)地面導航領域，例如應用于掃地機器人等。在進行地面導航時，會面臨地面環境復雜的情況，例如地面不同區域的材質、場景不同，不同區域的反射率差異較大，使得多路徑反射光等因素對測距的準確性造成較大的影響，從而無法準確識別地面位置，進而造成對障礙物的判斷發生誤差。

如何提高地面導航過程中，提高對障礙物檢測的準確性，是目前亟待解決的問題。

發明內容

鑒于此，本申請提供一種參考平面調整方法、障礙物檢測方法、深度相機以及地面導航設備，以解決現有技術中由于地面環境差異導致的地面障礙物檢測不準確的問題。

本申請提供的一種參考平面的調整方法，包括：獲取標準平面R的標準深度值D0；深度相機對實際所在平面進行測量，獲取測量深度值F1；根據所述測量深度值F1與所述標準深度值D0，獲得所述深度相機的等效傾角α，所述等效傾角α為所述深度相機在垂直于傳感面的平面內的等效傾斜角度；根據所述等效傾角α與所述標準深度值D0，獲得實際所在平面對應的參考平面的參考深度值D1。

可選的，確定所述等效傾角α的方法包括：根據所述測量深度值F1與所述標準深度值D0，獲取像素特征值res1，其中H為標準深度值D0對應的標準平面與深度相機之間的高度差；逐行計算像素坐標系下的像素行特征值res1_rowavg(i)，res1_rowavg(i)為第i行的像素單元的像素特征值res1的算數平均值，i＝1:row_size，row_size為ToF相機的像素行數；計算空間坐標系下的空間行特征值f1_rowavg(i)，f1_rowavg(i)為第i行的像素單元對應的測量深度值的算數平均值；將像素行特征值res1_rowavg(i)與空間行特征值f1_rowavg(i)進行線性擬合，得到擬合函數res1_rowavg＝k1·f1_rowavg+b1；根據所述擬合函數的斜率k1，計算得到所述等效傾角α，α＝arctan(k1)。

可選的，根據等效傾角α和標準深度值D0，計算得到所述參考深度值：

可選的，還包括：根據深度相機所在平面的實際形貌特征，對所述參考平面進行補償，獲得補償后的參考深度值D1’。

可選的，當實際地面具有凹陷或凸起時，將參考平面向深度相機的高度方向移動一補償距離d，獲得補償后參考平面，所述補償距離d大于或等于所述凹陷或凸起的高度。

可選的，補償后參考平面對應的參考深度值

可選的，當所在平面與深度相機之間的高度差為H’，對所述參考平面進行補償后的參考深度值

可選的，所述深度相機為ToF相機。