[發明專利]一種懸崖檢測方法、裝置、機器人及存儲介質

在審

• 申請號: 202110458627.1
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113112491A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 宋西來
• 申請（專利權）人: 深圳市優必選科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/73;G06T7/80;G06T5/00;G06T5/20;G06K9/62
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 劉永康

1.一種懸崖檢測方法，其特征在于，應用于機器人，所述方法包括：

獲取所述機器人的視覺范圍內并基于所述機器人坐標系下的第一點云數據；其中，所述第一點云數據包括每個點基于所述機器人坐標系下X、Y和Z軸對應的坐標值；

將所述第一點云數據中對應點的Z軸坐標值映射至目標范圍內，得到目標點云數據；

根據所述目標點云數據中點的Z軸坐標值與機器人參考平面之間的關系，確定所述機器人的視覺范圍內中的懸崖區域。

2.根據權利要求1所述的懸崖檢測方法，其特征在于，所述機器人上設有深度相機；

所述獲取所述機器人的視覺范圍內并基于所述機器人坐標系下的第一點云數據，包括：

獲取通過所述深度相機采集到的深度圖像數據；

將所述深度圖像數據轉化為所述機器人坐標系下的第一點云數據。

3.根據權利要求2所述的懸崖檢測方法，其特征在于，所述將所述深度圖像數據轉化為所述機器人坐標系下的第一點云數據，包括：

對所述深度圖像數據進行第一降維處理，得到第一降維處理后的深度圖像數據；

將所述第一降維處理后的深度圖像數據轉化為所述深度相機坐標系下的第二點云數據；

將所述深度相機坐標系下的第二點云數據轉化為所述機器人坐標系下的第一點云數據。

4.根據權利要求1所述的懸崖檢測方法，其特征在于，所述Z軸坐標值用于表示高度；

所述將所述第一點云數據中對應點的Z軸坐標值映射至目標范圍內，得到目標點云數據，包括：

將所述第一點云數據中的第三點云數據的Z軸坐標值更新為所述目標范圍的上邊界值；其中，所述第三點云數據為第一點云數據中Z軸坐標值大于目標范圍內中上邊界值的點；

將所述第一點云數據中的第四點云數據的Z軸坐標值更新為所述目標范圍的下邊界值；其中，所述第四點云數據為第一點云數據中Z軸坐標值小于目標范圍中下邊界值的點；

根據更新后的第一點云數據，得到所述目標點云數據。

5.根據權利要求4所述的懸崖檢測方法，其特征在于，所述根據所述目標點云數據中點的Z軸坐標值與機器人參考平面之間的關系，確定所述機器人的視覺范圍內中的懸崖區域，包括：

根據所述目標點云數據中對應的Z軸坐標數據，通過灰度歸一化生成第一目標圖像；

對所述第一目標圖像進行第一預處理，得到第二目標圖像；其中，所述第一預處理包括濾波處理、第二降維處理和剪裁處理中的一種或多種處理；

對所述目標點云數據中對應的X軸坐標數據和Y軸坐標數據，進行第二預處理，得到第二預處理后與X軸坐標數據對應第一二維數組，以及得到第二預處理后與Y軸坐標數據對應的第二二維數組；其中，所述第二預處理包括所述第二降維處理和剪裁處理中的一種或多種處理；

對所述第二目標圖像進行梯度變換，得到梯度圖像；

對所述第二目標圖像，通過反向灰度歸一化，得到與所述第二目標圖像對應且數據用于表示實際高度的第三二維數組；

對所述梯度圖像進行漫水填充操作，確定第二目標圖像或第三二維數組中所述機器人所在平面區域和非機器人所在平面區域；

在所述非機器人所在平面區域中，將數值屬于第一預設懸崖范圍內對應的點判定為懸崖點；

檢測所述機器人所在平面區域中對應的點是否滿足第一預設擬合平面條件；

在滿足第一預設擬合平面條件時，根據滿足第一預設擬合平面條件的點，以及所述第一二維數組與所述第二二維數組中對應位置的點，進行第一目標范圍的平面擬合，得到第一擬合平面；

在不滿足第一預設擬合平面條件時，將所述機器人所在平面中數值屬于第一預設懸崖范圍內對應的點判定為懸崖點；

確定所述第一擬合平面與所述機器人參考平面的夾角；

當所述第一擬合平面與所述機器人參考平面的夾角大于或等于第一閾值時，在所述機器人所在平面區域中，將數值屬于第一預設懸崖范圍內對應的點判定為懸崖點；

在所述夾角小于第一閾值時，檢測到所述機器人所在平面區域中對應的點滿足第二預設擬合平面條件，在所述機器人所在平面中根據滿足第二預設擬合平面條件的點，以及所述第一二維數組和所述第二二維數組中對應位置的點，進行第二目標范圍的平面擬合，得到第二擬合平面，根據所述第二擬合平面對應擬合平面方程，將所述第一二維數組與所述第二二維數組中對應位置每個點對應的數值作為所述擬合平面方程的輸入參數，得到擬合Z軸對應的二維數組；

在所述夾角小于第一閾值時，檢測到所述機器人所在平面區域中對應的點不滿足第二預設擬合平面條件，將所述機器人所在平面中數值屬于第一預設懸崖范圍內對應的點判定為懸崖點；

確定所述擬合Z軸對應的二維數組與所述用于表示實際高度的第三二維數組之間的差值數組，并在所述差值數組中確定機器人所在平面區域；

在所述差值數組中并屬于機器人所在平面區域的點，將數值屬于第二預設懸崖范圍內對應的點判定為懸崖點；

根據確定出的所有的懸崖點，確定所述機器人的視覺范圍內中的懸崖區域。