[發明專利]機器人識別地毯的方法、識別裝置和機器人

在審

• 申請號: 202111158765.4
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113901905A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 賴欽偉;肖剛軍;嚴勇顯
• 申請（專利權）人: 珠海一微半導體股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種機器人識別地毯的方法、識別裝置和機器人，該方法包括以下步驟：S1：機器人控制補光燈工作，使補光燈在行走面的檢測區域投射出光投影，然后通過攝像頭獲取檢測區域中具有光投影的圖像；S2：機器人通過平滑度評價函數從具有光投影的圖像中獲取圖像中光投影的邊緣的平滑度；S3：機器人根據具有光投影的圖像中光投影的位置、補光燈的位置和補光燈的發射角度來獲取檢測面到補光燈之間的高度；S4：機器人通過將光投影的邊緣的平滑度和檢測面與補光燈之間的高度，分別與相應的設定值進行比較來判斷行走面是否為地毯。本申請通過攝像頭和補光燈相互配合來進行地毯識別，檢測數據更加準確，檢測結果更加可靠。

技術領域

本發明涉及信息傳輸技術領域，具體涉及一種機器人識別地毯的方法、識別裝置和機器人。

背景技術

掃地機獲得了廣泛的應用，掃地機本質上是通過各種不同的傳感器來解決感知外部世界，通過傳感器反饋來控制機器的行為。要么受限于內置的傳感器及處理算法，無法檢測房間里 的地毯等特殊物品，對于地毯也像常規地面一樣進行清掃，無法有效地清除地毯上的垃圾和雜物；要么采用單一傳感器的簡單判定方式。采用單一的光接近式進行材質識別，是利用硬質地面和地毯光反射率不同進行識別，但是具有一些黑灰粗糙硬質地面和白色等短毛地毯無法分辨的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開一種機器人識別地毯的方法、識別裝置和機器人，本申請采用攝像頭和補光燈共同工作，來通過檢測當前行走面的平滑度和檢測高度來進行地毯識別，提高檢測結果的準確度，使機器人更好的進行清掃規劃。具體技術方案如下：

一種機器人識別地毯的方法，該方法包括以下步驟：S1：機器人控制補光燈工作，使補光燈在行走面的檢測區域投射出光投影，然后通過攝像頭獲取檢測區域中具有光投影的圖像；S2：機器人通過平滑度評價函數從具有光投影的圖像中獲取圖像中光投影的邊緣的平滑度；S3：機器人根據具有光投影的圖像中光投影的位置、補光燈的位置和補光燈的發射角度來獲取檢測面到補光燈之間的高度；S4：機器人通過將光投影的邊緣的平滑度和檢測面與補光燈之間的高度，分別與相應的設定值進行比較來判斷行走面是否為地毯。與現有的技術相比，本申請通過攝像頭獲取具有補光燈投影的圖像，然后根據圖像中的光投影的像素、位置和補光燈的設置角度來獲取當前檢測面的平滑度和當檢測面與補光燈之間的檢測高度，通過攝像頭和補光燈相互配合來進行地毯識別，檢測數據更加準確，檢測結果更加可靠。

進一步地，步驟S1中，補光燈在檢測區域上投射出設定圖形的光投影圖案，所述設定圖形的光投影圖案的側面設置有計算標識。通過設置計算標識來使機器人計算更加方便。

進一步地，步驟S2中，機器人通過平滑度評價函數從具有光投影的圖像中獲取圖像中光投影的邊緣的平滑度包括以下步驟：S21：機器人識別具有光投影的圖像中光投影的邊緣，獲取邊緣直線；S22：獲取邊緣直線上的像素的數量，然后獲取邊緣直線上每個像素的垂直位置值；S23：將邊緣直線上的相鄰像素的垂直位置值做差值，然后獲取差值的絕對值的平均值，該平均值為具有光投影的圖像中光投影的邊緣的平滑度。

進一步地，步驟S21中，機器人通過具有光投影的圖像中光投影的亮度閾值來將光投影的邊緣識別為邊緣直線。

進一步地，步驟S3中，機器人獲取檢測面到補光燈之間的高度包括以下步驟：S31：機器人預先獲取補光燈的中心線與攝像頭的中心線之間的預設角度；S32：機器人通過補光燈投射設定圖形的光投影在行走面的檢測區域，設定圖案的光投影的側面設有計算標識，通過攝像頭獲取設定圖形的光投影的圖像；S33：獲取圖像中設定圖形的光投影的計算標識所在的且與補光燈發射方向垂直的垂直直線，然后獲取垂直直線與補光燈在圖像上的垂直投影點之間的垂直距離；S34：機器人通過預設角度和垂直距離采用反正切函數來得到檢測面到補光燈之間的高度。

進一步地，所述設定圖形的光投影為旋轉90度后的凸字形，所述計算標識為旋轉90度后的凸字形的矩形凸起，所述垂直距離為旋轉90度后的凸字形的矩形凸起的底部或頂部的直線與補光燈在圖像上的垂直投影點之間的垂直距離。