[發(fā)明專(zhuān)利]一種三維激光雷達(dá)圖像識(shí)別方法以及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011469044.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112507899A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李巖;王東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海有個(gè)機(jī)器人有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06T7/521;G06T7/55;G06T7/73;G01S17/86;G01S17/87;G01S17/89
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 梁秀秀

本發(fā)明提供了一種三維激光雷達(dá)圖像識(shí)別方法以及設(shè)備，包括：多具體步驟包括：通過(guò)三維激光雷達(dá)采集周邊環(huán)境信息，形成與原建筑同比例的三維效果點(diǎn)云圖；通過(guò)多目攝像頭采集前方路面視頻信息，確定最遠(yuǎn)端可檢測(cè)路面邊界信息；根據(jù)所確定的最遠(yuǎn)端可檢測(cè)路面邊界信息確定雙目攝像頭系統(tǒng)可檢測(cè)區(qū)域和雙目攝像頭系統(tǒng)非檢測(cè)區(qū)域；以及針對(duì)雙目攝像頭系統(tǒng)可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)周邊信息點(diǎn)，攝像頭自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可檢查的區(qū)域中的目標(biāo)物體；提取出的所述目標(biāo)物體的正面、側(cè)面和/或背面信息區(qū)域范圍；基于所述目標(biāo)物體對(duì)所述三維效果點(diǎn)云圖進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并計(jì)算所述目標(biāo)物體的路徑地圖、定位圖和展示圖，可以推廣應(yīng)用到施工領(lǐng)域應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光圖像識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種三維激光雷達(dá)圖像識(shí)別方法以及設(shè)備。

背景技術(shù)

移動(dòng)物體(機(jī)器人)對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域(障礙物)的識(shí)別是移動(dòng)物體(機(jī)器人)智能化的基礎(chǔ)功能，該技術(shù)目前在一些自主導(dǎo)航機(jī)器人、消防巡查偵檢機(jī)器人上廣泛應(yīng)用。

目前，針對(duì)機(jī)器人障礙物識(shí)別判斷主要通過(guò)三種技術(shù)實(shí)現(xiàn)：距離傳感器、激光雷達(dá)、深度攝像頭。激光雷達(dá)是基于激光束平面掃描的方式測(cè)量多個(gè)方位的距離數(shù)據(jù)，從而能夠覆蓋更廣泛的測(cè)量區(qū)域。

深度攝像頭是通過(guò)雙目成像技術(shù)，通過(guò)圖像視覺(jué)處理方法，從圖像中提取障礙物的特征信息，這種方法雖然覆蓋范圍最大，但功耗也較大，而且精度比較低。而距離傳感器用于測(cè)量的機(jī)器人到障礙物的直線距離，其具有體積小、功耗低和精度高的優(yōu)點(diǎn)，但單個(gè)距離傳感器覆蓋的測(cè)量范圍較小，數(shù)據(jù)量較少，有較大視角盲區(qū)。

目前市面上大多機(jī)器人都是基于距離傳感器測(cè)量障礙物和機(jī)器人之間的距離來(lái)識(shí)別并避開(kāi)障礙物從而達(dá)到避障效果，但由于距離傳感器本身性能和距離傳感器視角盲區(qū)造成有些障礙物無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別到，從而造成避障效果不好。

以上不足，有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于，識(shí)別目標(biāo)區(qū)域中的物體。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種三維激光雷達(dá)圖像識(shí)別方法，具體步驟包括：通過(guò)三維激光雷達(dá)采集周邊環(huán)境信息，形成與原建筑同比例的三維效果點(diǎn)云圖；

通過(guò)多目攝像頭采集前方路面視頻信息，確定最遠(yuǎn)端可檢測(cè)路面邊界信息；

根據(jù)所確定的最遠(yuǎn)端可檢測(cè)路面邊界信息確定雙目攝像頭系統(tǒng)可檢測(cè)區(qū)域和雙目攝像頭系統(tǒng)非檢測(cè)區(qū)域；

以及針對(duì)雙目攝像頭系統(tǒng)可檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的每一個(gè)周邊信息點(diǎn)，攝像頭自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)可檢查的區(qū)域中的目標(biāo)物體；

提取出的所述目標(biāo)物體的正面、側(cè)面和/或背面信息區(qū)域范圍；

基于所述目標(biāo)物體對(duì)所述三維效果點(diǎn)云圖進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并計(jì)算所述目標(biāo)物體的路徑地圖、定位圖和展示圖。

進(jìn)一步地，還包括：

將所述前方路面視頻信息轉(zhuǎn)化為視差圖，將所述視差圖轉(zhuǎn)化為一系列子V視差圖和U視差圖；

分別對(duì)各個(gè)子V視差圖和U視差圖采用自適應(yīng)哈夫變換進(jìn)行自適應(yīng)線段擬合，從而分別擬合出障礙物映射線段；

根據(jù)分別擬合出的障礙物映射線段，得出障礙物正面信息區(qū)域范圍；

融合所述展示圖的具體步驟包括：將提取出的所述目標(biāo)物體的正面、側(cè)面和/或背面信息區(qū)域范圍與擬合后得到的所述障礙物正面信息區(qū)域范圍執(zhí)行區(qū)域融合，以目標(biāo)區(qū)域區(qū)形成具有顏色特征的三維點(diǎn)云信息。

進(jìn)一步地，利用移動(dòng)窗口，將所述視差圖分割為一系列V視差圖，對(duì)各個(gè)子V視差圖采用自適應(yīng)哈夫變換進(jìn)行自適應(yīng)線段擬合，擬合出路面映射線段，確定并記錄各個(gè)子視差圖中的最遠(yuǎn)端路面射線段的端點(diǎn)的參數(shù)；

根據(jù)攝像頭參數(shù)信息計(jì)算出最遠(yuǎn)端面映射線段的每個(gè)端點(diǎn)在世界坐標(biāo)系中所對(duì)應(yīng)的實(shí)際高度和實(shí)際景深；