CN103142187A - 自动吸尘器的工作场地识别系统 - Google Patents

自动吸尘器的工作场地识别系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103142187A
CN103142187A CN2013100840847A CN201310084084A CN103142187A CN 103142187 A CN103142187 A CN 103142187A CN 2013100840847 A CN2013100840847 A CN 2013100840847A CN 201310084084 A CN201310084084 A CN 201310084084A CN 103142187 A CN103142187 A CN 103142187A
Authority
CN
China
Prior art keywords
work
microprocessor
yard
color
recognition system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013100840847A
Other languages
English (en)
Inventor
程晓东
方曙光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CIXI MASTE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
CIXI MASTE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CIXI MASTE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical CIXI MASTE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2013100840847A priority Critical patent/CN103142187A/zh
Publication of CN103142187A publication Critical patent/CN103142187A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)

Abstract

公开一种自动吸尘器的工作场地识别系统，设置在所述的吸尘器的底部，包括用于成像的镜头，以及设置在所述镜头的成像平面中心的颜色传感器，与所述的颜色传感器连接的微处理器，所述的微处理器负责集中控制，与所述的微处理器连接的信号接口，所述的信号接口用于对外输出信号，还包括与所述的处理器连接的辅助光源，所述的辅助光源用于增加照明强度，所述的微处理器的内部设置工作场地识别算法，包括以下步骤：包括一下步骤：(1)、采集颜色数据（R，G，B）；(2)、计算R，G，B中的最大值MAX和最小值Min；(3)、将数据从RGB空间转换到HIS空间，得到色调H、饱和度S和亮度I；(4)、条件判断，当满足HC-HT<H<HC+HT，S>ST，I>IT时，所述的微处理器判断当前位置为工作区域，HC、HT、ST、IT为阈值参数。

Description

自动吸尘器的工作场地识别系统
技术领域
本发明涉及一种自动吸尘器的工作场地识别系统，属于传感器的技术领域。
背景技术
自动吸尘器可以自动清扫地面，给人们生活带来很多便利，节省下来的时间可以用于其他的活动。但是自动吸尘器毕竟是人类设计出来的机器，有许多局限性，比如，自动吸尘器无法判断自己的工作场地，只能默认工作场地是当前的封闭区域。这个封闭区域由墙壁和门来限定的。在一般情况下，这个工作方式是有效的，但是在有些时候容易产生危险。比如，不小心没有关闭厨房或者洗手间的房门，自动吸尘器偶然进入，地面的积水很可能对它造成致命的损坏，甚至导致火灾。
国内专利ZL2007200690040，一种防止全自动吸尘器越位的红外装置，在需要禁止自动吸尘器的地方设置红外装置，通过发射红外线来禁止自动吸尘器进入。但是这种解决方案并不理想，首先，需要在外部安装设备，不仅不方便，而且需要改变环境，甚至会破坏环境；其次，这些装置需要电池供电，需要定期更换电池，如果没有及时更换，就可能造成自动吸尘器跑出工作区域。
 
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，设计主动式工作场地识别系统，采用地面的颜色信息作为识别特征，区别工作场地和非工作场地，该方案为非接触式检测方式，不需要增加额外设施，并且工作可靠，智能化程度高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
自动吸尘器的工作场地识别系统，设置在所述的吸尘器的底部，包括用于成像的镜头，以及设置在所述镜头的成像平面中心的颜色传感器，与所述的颜色传感器连接的微处理器，所述的微处理器负责集中控制，与所述的微处理器连接的信号接口，所述的信号接口用于对外输出信号，还包括与所述的处理器连接的辅助光源，所述的辅助光源用于增加照明强度，所述的微处理器的内部设置工作场地识别算法，包括以下步骤：
(1)、每隔固定周期T，所述的微处理器打开所述的辅助电源，并读取所述的颜色传感器输出的颜色数据（R，G，B），其中，R代表颜色分量中的红色分量，G代表颜色分量中的绿色分量，B代表颜色分量中的蓝色分量；
(2)、计算R，G，B中的最大值MAX和最小值Min；
(3)、当Min=B的时候，计算色调H=120*(G-B)/(MAX-MIN)，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(4)、当Min=R的时候，计算色调H=120* (B-R)/(MAX-MIN)+120，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(5)、当Min=G的时候，计算色调H=120* (R-G)/(MAX-MIN)+240，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(6)、当满足条件HC-HT<H<HC+HT，S>ST，I>IT时，所述的微处理器判断当前位置为工作区域，如果不满足条件，所述的微处理器判断当前位置为非工作区域，最后通过所述的信号接口输出，其中HC为工作区域的色调中心值，HT为颜色空间的宽度参数，ST为最小饱和度参数，IT为最小亮度参数。
所述的工作场地识别算法的步骤（6），设置多个HC数值，可以适用于工作场地有多个颜色区域。
所述的镜头和辅助光源的光学中心相交与地面。
实施本发明的积极效果是：1、非接触式检测方式，性能可靠，使用寿命长；2、主动式识别方式，不用安装外部设施，方便使用，并且成本低。
 
附图说明
图1是该系统的原理框图；
图2是工作场地识别算法的流程图。
 
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明：
参照图1－2，自动吸尘器的工作场地识别系统，设置在所述的吸尘器的底部，包括用于成像的镜头1，以及设置在所述镜头1的成像平面中心的颜色传感器2，与所述的颜色传感器2连接的微处理器3，与所述的微处理器3连接的信号接口4，还包括与所述的处理器3连接的辅助光源5，所述的辅助光源5用于增加照明强度。所述的镜头1将物体成像并投影到所述的颜色传感器2上，所述的颜色传感器2输出颜色信号给所述的微处理器3，所述的微处理器3负责集中控制和数据处理，并通过所述的信号接口4将识别结果对外输出。
所述的微处理器3的内部设置工作场地识别系统，包括一下步骤：
(1)、每隔固定周期T，所述的微处理器3打开所述的辅助电源5，并读取所述的颜色传感器2输出的颜色数据（R，G，B），其中，R代表颜色分量中的红色分量，G代表颜色分量中的绿色分量，B代表颜色分量中的蓝色分量；
(2)、计算R，G，B中的最大值MAX和最小值Min；
因为在RGB空间中，是将颜色信息拆分成三个分量，这样就很难有效区分颜色。本发明选择更加符合颜色视觉特性的HSI颜色空间进行颜色区分。根据R、G、B数据，计算色调、饱和度和亮度三个分量的信息，然后对三个分量进行逻辑判断，得到是否为工作场地的识别结果。
(3)、当Min=B的时候，计算色调H=120*(G-B)/(MAX-MIN)，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(4)、当Min=R的时候，计算色调H=120* (B-R)/(MAX-MIN)+120，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(5)、当Min=G的时候，计算色调H=120* (R-G)/(MAX-MIN)+240，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
在获得H、S、I数据以后，根据在HSI颜色空间中的位置，判断该数据是否为工作场地的颜色。
(6)、当满足条件HC-HT<H<HC+HT，S>ST，I>IT时，所述的微处理器3判断当前位置为工作区域，如果不满足条件，所述的微处理器3判断当前位置为非工作区域，最后通过所述的信号接口4输出，其中HC为工作区域的色调中心值，HT为颜色空间的宽度参数，ST为最小饱和度参数，IT为最小亮度参数，这些参数可通过针对工作场地的学习过程来确定。
在步骤（6）中，可以设置多个HC数值，这样可以适用于工作场地有多个颜色区域，比如整套房子里，卧室与客厅铺设不同颜色或者材质的地板。
所述的镜头1和辅助光源5的光学中心相交与地面，这样可以最大限度增强照明条件。
综上所述，本发明设计主动式工作场地识别系统，替代了外部安装辅助装置，采用地面的颜色信息作为识别特征，区别工作场地和非场地，该方案为非接触式检测方式，不需要增加额外设施，并且工作可靠，智能化程度高。

Claims (3)

1.自动吸尘器的工作场地识别系统，设置在所述的吸尘器的底部，包括用于成像的镜头，以及设置在所述镜头的成像平面中心的颜色传感器，与所述的颜色传感器连接的微处理器，所述的微处理器负责集中控制，与所述的微处理器连接的信号接口，所述的信号接口用于对外输出信号，还包括与所述的处理器连接的辅助光源，所述的辅助光源用于增加照明强度，其特征在于：所述的微处理器的内部设置工作场地识别算法，包括以下步骤：
(1)、每隔固定周期T，所述的微处理器打开所述的辅助电源，并读取所述的颜色传感器输出的颜色数据（R，G，B），其中，R代表颜色分量中的红色分量，G代表颜色分量中的绿色分量，B代表颜色分量中的蓝色分量；
(2)、计算R，G，B中的最大值MAX和最小值Min；
(3)、当Min=B的时候，计算色调H=120*(G-B)/(MAX-MIN)，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(4)、当Min=R的时候，计算色调H=120* (B-R)/(MAX-MIN)+120，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(5)、当Min=G的时候，计算色调H=120* (R-G)/(MAX-MIN)+240，饱和度S=1-3*Min/(R+G+B)，亮度I=(R+G+B)/3；
(6)、当满足条件HC-HT<H<HC+HT，S>ST，I>IT时，所述的微处理器判断当前位置为工作区域，如果不满足条件，所述的微处理器判断当前位置为非工作区域，最后通过所述的信号接口输出，其中HC为工作场地的色调中心值，HT为颜色空间的宽度参数，ST为最小饱和度参数，IT为最小亮度参数。
2.如权利要求1所述的自动吸尘器的工作场地识别系统，其特征在于：所述的工作场地识别算法的步骤（6），设置多个HC数值，可以适用于工作场地有多个颜色区域。
3.如权利要求1所述的自动吸尘器的工作场地识别系统，其特征在于：所述的镜头和辅助光源的光学中心相交与地面。
CN2013100840847A 2013-03-18 2013-03-18 自动吸尘器的工作场地识别系统 Pending CN103142187A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100840847A CN103142187A (zh) 2013-03-18 2013-03-18 自动吸尘器的工作场地识别系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013100840847A CN103142187A (zh) 2013-03-18 2013-03-18 自动吸尘器的工作场地识别系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103142187A true CN103142187A (zh) 2013-06-12

Family

ID=48540742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013100840847A Pending CN103142187A (zh) 2013-03-18 2013-03-18 自动吸尘器的工作场地识别系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103142187A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103544715A (zh) * 2013-09-29 2014-01-29 广东工业大学 一种印刷电路板金相切片彩色图像的分割方法
CN107607204A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 昆山博威泰克电子科技有限公司 色彩分析设备及方法
CN109965779A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种清洁装置和清洁系统
CN110897567A (zh) * 2018-12-13 2020-03-24 成都家有为力机器人技术有限公司 一种基于目标物识别的清洁方法及清洁机器人
WO2021031406A1 (zh) * 2019-08-21 2021-02-25 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自动工作系统、自动行走设备及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818953A (en) * 1996-04-17 1998-10-06 Lamb-Weston, Inc. Optical characterization method
CN1716281A (zh) * 2005-06-29 2006-01-04 上海大学 足球机器人视觉快速识别方法
CN101537618A (zh) * 2008-12-19 2009-09-23 北京理工大学 体育场捡球机器人视觉系统
CN101702197A (zh) * 2009-10-26 2010-05-05 宁波大学 一种道路交通标志的检测方法
CN102599862A (zh) * 2012-03-26 2012-07-25 刘瑜 自动吸尘器困境识别及脱离的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818953A (en) * 1996-04-17 1998-10-06 Lamb-Weston, Inc. Optical characterization method
CN1716281A (zh) * 2005-06-29 2006-01-04 上海大学 足球机器人视觉快速识别方法
CN101537618A (zh) * 2008-12-19 2009-09-23 北京理工大学 体育场捡球机器人视觉系统
CN101702197A (zh) * 2009-10-26 2010-05-05 宁波大学 一种道路交通标志的检测方法
CN102599862A (zh) * 2012-03-26 2012-07-25 刘瑜 自动吸尘器困境识别及脱离的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103544715A (zh) * 2013-09-29 2014-01-29 广东工业大学 一种印刷电路板金相切片彩色图像的分割方法
CN103544715B (zh) * 2013-09-29 2017-04-19 广东工业大学 一种印刷电路板金相切片彩色图像的分割方法
CN107607204A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 昆山博威泰克电子科技有限公司 色彩分析设备及方法
CN109965779A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种清洁装置和清洁系统
CN110897567A (zh) * 2018-12-13 2020-03-24 成都家有为力机器人技术有限公司 一种基于目标物识别的清洁方法及清洁机器人
WO2021031406A1 (zh) * 2019-08-21 2021-02-25 苏州科瓴精密机械科技有限公司 自动工作系统、自动行走设备及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103142187A (zh) 自动吸尘器的工作场地识别系统
CN104470058B (zh) 一种分区照明节能开关控制系统的控制方法
CN103838241B (zh) 智能控制机器人及其移动至明亮位置的方法
CN102946663A (zh) 一种图像识别智能照明控制系统及其控制方法
CN106654739B (zh) 一种带智能断电功能的插座及家用设备智能断电实现方法
CN104902634A (zh) 智能灯光控制系统及其控制方法
CN106357922A (zh) 终端设备的状态监测方法、装置及终端设备
CN203554767U (zh) 双光源补光灯
CN105467935A (zh) 一种建筑主动式节能监控系统及方法
CN108762176B (zh) 智能家装巡检机器人节能调控方法及系统
CN107995762A (zh) 一种太阳能路灯照明控制系统
CN111590639A (zh) 一种变电站巡检机器人自动补光系统、方法及巡检机器人
CN106235852A (zh) 智能窗帘控制系统
CN210274598U (zh) 一种具有人脸识别功能的智能楼宇led照明系统
CN103185869A (zh) 一种在线监测led光源报废的装置及方法
CN104992162A (zh) 一种智能颜色电子识别器及其使用方法
CN113017591B (zh) 可穿戴设备的佩戴状态检测方法、装置、设备及存储介质
US10753885B2 (en) Floor board unit, floor board and IoT home system
CN109507613A (zh) 一种智能灯具的测试方法
CN112351561A (zh) 一种楼道感应灯控制系统及其控制方法
CN108834277A (zh) 智慧社区路灯控制系统的使用方法
CN102281673A (zh) 一种智能照明装置
CN112367740A (zh) 一种新型可调光的智能led球泡灯
CN205389287U (zh) 智能节能照明远程控制系统
CN207381957U (zh) 一种智能照明系统过流保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130612