專(zhuān)利名稱(chēng)：可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，屬于移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了部分移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用。比如，自動(dòng)割草機(jī)器人，在機(jī)身腹部裝備有高效的割草刀鋸和前端裝備有障礙物檢測(cè)傳感器，并自備電池，可以自由行走，同時(shí)可以自動(dòng)充電補(bǔ)充動(dòng)力。這種割草機(jī)器人為工作繁忙的人群減輕了繁瑣的家務(wù)勞動(dòng)。同樣，自動(dòng)吸塵機(jī)器人在割草機(jī)器人基礎(chǔ)上，裝備吸塵電機(jī)，就可以在室內(nèi)自行
工作。雖然移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用取得了很好的效果，但是距離理想的狀態(tài)還有很大的差距。比如，移動(dòng)機(jī)器人對(duì)環(huán)境信息的采集能力是非常不足的，不能了解環(huán)境的整體狀況，導(dǎo)致工作路徑的效率很低，在需要充電的時(shí)候，回歸充電座的路徑?jīng)]有優(yōu)化。為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，雙目立體視覺(jué)已經(jīng)開(kāi)始嘗試引入到移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)際中，但是雙目立體視覺(jué)對(duì)系統(tǒng)的要求很高。首先，是對(duì)攝像頭的成像質(zhì)量要求高，滿(mǎn)足正確圖像匹配的要求；其次，是對(duì)系統(tǒng)的處理能力要求很高，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)處理要求。目前這項(xiàng)技術(shù)還難以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，采用主動(dòng)結(jié)構(gòu)光和單目視覺(jué)的技術(shù)路線(xiàn)，通過(guò)結(jié)構(gòu)光在攝像機(jī)的圖像傳感器上的成像位置來(lái)確定障礙物的位置和方向，具有算法簡(jiǎn)單，處理速度快，對(duì)圖像傳感器性能要求不高。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，包括設(shè)置在所述的移動(dòng)平臺(tái)上的攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)內(nèi)設(shè)置鏡頭和圖像傳感器，還包括設(shè)置在所述的移動(dòng)平臺(tái)上的激光投射器，還包括進(jìn)行集中控制的電子控制裝置，所述的電子控制裝置與所述的攝像機(jī)和激光投射器連接，所述的激光投射器發(fā)射線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光可經(jīng)過(guò)前方障礙物反射以后，經(jīng)過(guò)所述的鏡頭投影在所述的圖像傳感器上。所述的激光投射器在所述的電子控制裝置的控制下可上下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的激光投射器的中心軸線(xiàn)與地面呈角度α，所述的激光投射器的旋轉(zhuǎn)中心到地面的距離設(shè)置為ΛΗ2。所述的鏡頭的光軸設(shè)置與所述的激光投射器的中心軸線(xiàn)位于同一平面，所述的鏡頭的光軸設(shè)置與地面成角度Θ，所述的鏡頭的光學(xué)中心與所述的激光投射器的旋轉(zhuǎn)中心的距離設(shè)置為Λ氏。所述的角度α設(shè)置為大于等于0°而小于90°。所述的角度Θ設(shè)置為大于0°而小于90°。 所述的激光投射器發(fā)射的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光設(shè)置在水平方向。[0012]所述的電子控制裝置設(shè)置內(nèi)部設(shè)置主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距算法，所述的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距算法包括以下步驟(I)所述的電子控制裝置控制所述的激光投射器的角度α為零度，即所述的激光投射器的中心軸線(xiàn)與地面平行；所述的電子控制裝置從所述的圖像傳感器獲取的圖像中提取所述的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光的中心線(xiàn)段L，計(jì)算出所述的中心線(xiàn)段L與所述的圖像傳感器的光學(xué)
中心0(x，y)的距離Λ h，則障礙物距離
權(quán)利要求1.可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)置在所述的移動(dòng)平臺(tái)上的攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)內(nèi)設(shè)置鏡頭和圖像傳感器，還包括設(shè)置在所述的移動(dòng)平臺(tái)上的激光投射器，還包括進(jìn)行集中控制的電子控制裝置，所述的電子控制裝置與所述的攝像機(jī)和激光投射器連接，所述的激光投射器發(fā)射線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光可在前方障礙物反射以后，經(jīng)過(guò)所述的鏡頭投影在所述的圖像傳感器上。
2.如權(quán)利要求I所述的可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于所述的激光投射器在所述的電子控制裝置的控制下可上下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的激光投射器的中心軸線(xiàn)與地面呈角度α，所述的激光投射器的旋轉(zhuǎn)中心到地面的距離設(shè)置為ΛΗ2。
3.如權(quán)利要求I或2所述的可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于所述的鏡頭的光軸設(shè)置與所述的激光投射器的中心軸線(xiàn)位于同一平面，所述的鏡頭的光軸設(shè)置與地面成角度Θ，所述的鏡頭的光學(xué)中心與所述的激光投射器的旋轉(zhuǎn)中心的距離設(shè)置為Atv
4.如權(quán)利要求2所述的可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于所述的角度α 設(shè)置為大于等于0°而小于90°。
5.如權(quán)利要求3所述的可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于所述的角度Θ設(shè)置為大于0°而小于90°。
6.如權(quán)利要求I所述的可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，其特征在于所述的激光投射器發(fā)射的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光設(shè)置在水平方向。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可移動(dòng)平臺(tái)的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)距系統(tǒng)，包括設(shè)置在所述的移動(dòng)平臺(tái)上的攝像機(jī)，所述的攝像機(jī)內(nèi)設(shè)置鏡頭和圖像傳感器，還包括設(shè)置在所述的移動(dòng)平臺(tái)上的激光投射器，還包括進(jìn)行集中控制的電子控制裝置，所述的電子控制裝置與所述的攝像機(jī)和激光投射器連接，所述的激光投射器發(fā)射線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光可經(jīng)過(guò)前方障礙物反射以后，經(jīng)過(guò)所述的鏡頭投影在所述的圖像傳感器上。所述的激光投射器在所述的電子控制裝置的控制下可上下轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的鏡頭的光軸設(shè)置與所述的激光投射器的中心軸線(xiàn)位于同一平面，所述的激光投射器發(fā)射的線(xiàn)性結(jié)構(gòu)光設(shè)置在水平方向。
文檔編號(hào)G01C3/10GK202582535SQ20122018257
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者劉瑜 申請(qǐng)人:劉瑜