CN106774324B - 一种双摄像头三维识别巡逻机器人 - Google Patents

一种双摄像头三维识别巡逻机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN106774324B
CN106774324B CN201611200906.3A CN201611200906A CN106774324B CN 106774324 B CN106774324 B CN 106774324B CN 201611200906 A CN201611200906 A CN 201611200906A CN 106774324 B CN106774324 B CN 106774324B
Authority
CN
China
Prior art keywords
patrol robot
camera
module
patrol
dimensional
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.)
Active
Application number
CN201611200906.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106774324A (zh
Inventor
刘明
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.)
Toplumen Laser Technology Beijing Co ltd
Original Assignee
Toplumen Laser Technology Beijing 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 Toplumen Laser Technology Beijing Co ltd filed Critical Toplumen Laser Technology Beijing Co ltd
Priority to CN201611200906.3A priority Critical patent/CN106774324B/zh
Publication of CN106774324A publication Critical patent/CN106774324A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106774324B publication Critical patent/CN106774324B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • G05D1/0251—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means extracting 3D information from a plurality of images taken from different locations, e.g. stereo vision
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0257—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using a radar

Abstract

本发明提供一种双摄像头三维识别巡逻机器人，包括：间隔一定距离设置于巡逻机器人上的一对摄像头，用于采集前方障碍物的图像信息；定位模块，用于获取巡逻机器人位置信息；视频处理模块，用于根据图像信息上每两个特征点分别在每个摄像头中的成像距离及两个摄像头间的固定距离，计算每两个特征点的景深差异；中央控制模块，用于根据前方图像信息中每两个特征点的景深差异，得到前方障碍物的三维信息，并根据位置信息调整巡逻机器人的巡逻轨迹。通过计算每两个特征点间的深度差异，得到前方障碍物的三维信息，为巡逻机器人导航奠定基础，再通过获取巡逻机器人本体的位置，即可针对前方障碍物对巡逻轨迹进行重新规划调整。

Description

一种双摄像头三维识别巡逻机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，更具体地，涉及一种双摄像头三维识别巡逻机器人。
背景技术
机器人技术的发展，是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，是为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术。经济的发展改变了人类社会结构的组成，现今的人类对于安全保障的需求愈发地强烈，而在智能化大发展的浪潮下，利用机器人来替代传统的保安人员的趋势已经越来越明显。
现在技术环境的机器人智能化的一个基础就在于能够自行移动，并且能够有效得避开各种各样的障碍物。若要避开障碍物，首先需要对障碍物、地形等能够准确地识别，目前常用的识别地形、障碍物的手段有，基于超声波、微波、激光来探测的雷达系统，但是这类系统无法给予地形、障碍物的具体信息。另外的方法采用单个摄像头，虽然能够获取直观的信息，但是单个摄像头所采集的只是平面信息，没有景深，难以判断多个障碍物之间的距离。本发明采用的双摄像头技术基于双目立体成像技术，利用两个摄像头所获得图像的细微差异，经过图像处理，计算障碍物的三维图像，形成完备的地形图传递给机器人导航系统，帮助巡逻机器人实现更好的巡逻路径规划。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的双摄像头三维识别巡逻机器人，通过对前进方向中的障碍物，通过计算每两个点的景深差异获取障碍物三维信息，进而调整巡逻路线，保障机器人的自主巡逻。
根据本发明的一个方面，提供一种双摄像头三维识别巡逻机器人，包括：
间隔一定距离设置于巡逻机器人上的一对摄像头，用于采集前方障碍物的图像信息；
定位模块，用于获取巡逻机器人位置信息；
视频处理模块，用于根据图像信息上每两个特征点分别在每个摄像头中的成像距离及两个摄像头间的固定距离，计算每两个特征点的景深差异；
中央控制模块，用于根据前方图像信息中每两个特征点的景深差异，将景深差异插入当前摄像头拍摄画面，形成带有深度信息的画面，即前方的三维信息，得到前方障碍物的三维信息，并根据位置信息调整巡逻机器人的巡逻轨迹。通过计算每两个特征点间的深度差异，得到前方障碍物的三维信息，为巡逻机器人导航奠定基础，再通过获取巡逻机器人本体的位置，即可针对前方障碍物对巡逻轨迹进行重新规划调整。
作为优选的，还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括蓄电池、电量监控装置和充电装置；
所述蓄电池用于为所述巡逻机器人提供电力；
所述电量监控装置用于监控所述蓄电池的电量情况，并将所述电量情况发送至所述中央控制模块；可设定蓄电池电量阈值，当低于该阈值时则提示充电。
所述充电装置用于在充电时，为蓄电池供电。
作为优选的，还包括警示模块，所述警示模块连接所述中央控制模块，用于对异常状况进行警示。
作为优选的，还包括动力模块，所述动力模块包括动力轮和转向轮，所述动力轮用于推动巡逻机器人移动，所述转向轮用于调整巡逻机器人移动方向。
作为优选的，还包括所述人体感应模块与所述中央控制模块连接，用于感应预设范围内是否有人员出现，当有人员出现时，将报警指令发送至所述中央控制模块。
作为优选的，还包括音频输出模块，所述音频输出模块连接所述中央控制模块，用于将预设音频信息进行播放。
作为优选的，所述机器人驱动方式包括轮式驱动和履带式驱动。
作为优选的，还包括后台控制模块，用于主动控制巡逻机器人的工作状态。
本申请提出一种双摄像头三维识别巡逻机器人，通过双摄像头的设置，采集巡逻机器人巡逻路径中的障碍物图像信息，通过视频处理模块，计算障碍物图像信息中每两个点的景深差异，进而获得障碍物的三维信息，根据巡逻机器人的位置信息及前方障碍物的三维信息，对巡逻机器人的巡逻路线进行，实现机器人实时地准确获取周围地形信息，保障机器人的自主移动正常。
附图说明
图1为本发明实施例的双摄像头三维识别机器人的结构框图；
图2位本发明实施例中双摄像头三维识别模拟示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了一种双摄像头三维识别巡逻机器人，包括：
间隔一定距离设置于巡逻机器人上的一对摄像头，用于采集前方障碍物的图像信息；所述一对摄像头设于巡逻机器人两侧；
定位模块，用于获取巡逻机器人位置信息；
视频处理模块，用于根据图像信息上每两个特征点分别在每个摄像头中的成像距离及两个摄像头间的固定距离，计算每两个特征点的景深差异；如图2所示，图中设置有第一摄像头C1和第二摄像头C2，用于捕捉巡逻机器人前进方向中的障碍物图像信息，当遇到如图中D所述的障碍物时，第一摄像头C1和第二摄像头C2分别对障碍物D进行拍摄，障碍物D上的两个具有不同深度的特征点A和特征点B，分别被第一摄像头C1和第二摄像头C2记录，两个特征点的间距在第一摄像头C1和第二摄像头C2的记录下的空间夹角有差异，即特征点A和特征点B在第一摄像头C1记录中的空间夹角θ1明显大于特征点A和特征点B在第二摄像头C2中记录的空间夹角θ2，体现在成像画面上为两个点的距离有差异。
中央控制模块，用于根据前方图像信息中每两个特征点的景深差异，将景深差异插入当前摄像头拍摄画面，形成带有深度信息的画面，即前方的三维信息，得到前方障碍物的三维信息，并根据位置信息调整巡逻机器人的巡逻轨迹。通过计算每两个特征点间的深度差异，得到前方障碍物的三维信息，为巡逻机器人导航奠定基础，再通过获取巡逻机器人本体的位置，即可针对前方障碍物对巡逻轨迹进行重新规划调整。区别于现有技术中通过测距雷达或传感器对单个点识别距离，通过对障碍物上每两个点的景深差异计算，得到障碍物的三维信息，使避障更加容易、精准。
作为优选的，还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括蓄电池、电量监控装置和充电装置；
所述蓄电池用于为所述巡逻机器人提供电力；
所述电量监控装置用于监控所述蓄电池的电量情况，并将所述电量情况发送至所述中央控制模块；可设定蓄电池电量阈值，当低于该阈值时则提示充电。
所述充电装置用于在充电时，为蓄电池供电。
作为优选的，还包括警示模块，所述警示模块连接所述中央控制模块，用于对异常状况进行警示。所述警示模块可以为鸣笛、警示灯、强光等
作为优选的，还包括动力模块，所述动力模块包括动力轮和转向轮，所述动力轮用于推动巡逻机器人移动，所述转向轮用于调整巡逻机器人移动方向。
作为优选的，还包括所述人体感应模块与所述中央控制模块连接，用于感应预设范围内是否有人员出现，当有人员出现时，将报警指令发送至所述中央控制模块。
作为优选的，还包括音频输出模块，所述音频输出模块连接所述中央控制模块，用于将预设音频信息进行播放。
作为优选的，所述机器人驱动方式包括轮式驱动和履带式驱动。
作为优选的，还包括后台控制模块，用于主动控制巡逻机器人的工作状态。
本申请提出一种双摄像头三维识别巡逻机器人，通过双摄像头的设置，采集巡逻机器人巡逻路径中的障碍物图像信息，通过视频处理模块，计算障碍物图像信息中每两个点的景深差异，进而获得障碍物的三维信息，根据巡逻机器人的位置信息及前方障碍物的三维信息，对巡逻机器人的巡逻路线进行，实现机器人实时地准确获取周围地形信息，保障机器人的自主移动正常。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，包括：
间隔一定距离设置于巡逻机器人上的一对摄像头，用于采集前方障碍物图像信息；
定位模块，用于获取巡逻机器人位置信息；
视频处理模块，用于根据图像信息上每两个特征点分别在每个摄像头中的成像距离及两个摄像头间的固定距离，通过所述两个摄像头分别与所述两个特征点之间形成的夹角进行对比，根据对比结果计算每两个特征点的景深差异；
中央控制模块，用于根据前方图像信息中每两个特征点的景深差异，并将景深差异插入到当前摄像机拍摄画面，得到前方障碍物的三维信息，并根据位置信息调整巡逻机器人的巡逻轨迹。
2.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括蓄电池、电量监控装置和充电装置；
所述蓄电池用于为所述巡逻机器人提供电力；
所述电量监控装置用于监控所述蓄电池的电量情况，并将所述电量情况发送至所述中央控制模块；
所述充电装置用于在充电时，为蓄电池供电。
3.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，还包括警示模块，所述警示模块连接所述中央控制模块，用于对异常状况进行警示。
4.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，还包括动力模块，所述动力模块包括动力轮和转向轮，所述动力轮用于推动巡逻机器人移动，所述转向轮用于调整巡逻机器人移动方向。
5.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，还包括所述人体感应模块与所述中央控制模块连接，用于感应预设范围内是否有人员出现，当有人员出现时，将报警指令发送至所述中央控制模块。
6.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，还包括音频输出模块，所述音频输出模块连接所述中央控制模块，用于将预设音频信息进行播放。
7.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，所述机器人驱动方式包括轮式驱动和履带式驱动。
8.根据权利要求1所述的双摄像头三维识别巡逻机器人，其特征在于，还包括后台控制模块，用于主动控制巡逻机器人的工作状态。
CN201611200906.3A 2016-12-22 2016-12-22 一种双摄像头三维识别巡逻机器人 Active CN106774324B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611200906.3A CN106774324B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种双摄像头三维识别巡逻机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611200906.3A CN106774324B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种双摄像头三维识别巡逻机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106774324A CN106774324A (zh) 2017-05-31
CN106774324B true CN106774324B (zh) 2020-06-09

Family

ID=58899793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611200906.3A Active CN106774324B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种双摄像头三维识别巡逻机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106774324B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108733045B (zh) * 2017-09-29 2022-01-04 北京猎户星空科技有限公司 机器人及其避障方法以及计算机可读存储介质
CN108508884B (zh) * 2018-02-06 2023-04-18 南京永为科技有限公司 水上巡逻机器人
CN108536145A (zh) * 2018-04-10 2018-09-14 深圳市开心橙子科技有限公司 一种使用机器视觉进行智能跟随的机器人系统及运行方法
CN113900435B (zh) * 2021-08-31 2022-09-27 深圳蓝因机器人科技有限公司 基于双摄像头的移动机器人避障方法、设备、介质及产品

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103413313A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 国家电网公司 基于电力机器人的双目视觉导航系统及方法
CN103926927A (zh) * 2014-05-05 2014-07-16 重庆大学 一种室内移动机器人双目视觉定位与三维建图方法
CN105411490A (zh) * 2015-10-26 2016-03-23 曾彦平 移动机器人的实时定位方法及移动机器人
CN106003036A (zh) * 2016-06-16 2016-10-12 哈尔滨工程大学 一种基于双目视觉引导的物体抓取与放置系统
CN106002925A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 西安科技大学 双履带智能巡检机器人
CN106054883A (zh) * 2016-06-13 2016-10-26 国家电网公司 一种机器人巡检路径控制系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012044308A (ja) * 2010-08-16 2012-03-01 Sharp Corp ３ｄ画像出力装置及び３ｄ画像表示装置
TWI569041B (zh) * 2011-02-14 2017-02-01 半導體能源研究所股份有限公司 顯示裝置
US9713982B2 (en) * 2014-05-22 2017-07-25 Brain Corporation Apparatus and methods for robotic operation using video imagery
CN106153041B (zh) * 2015-03-30 2019-08-13 北京自动化控制设备研究所 一种基于多景深信息的视觉里程计测速方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103413313A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 国家电网公司 基于电力机器人的双目视觉导航系统及方法
CN103926927A (zh) * 2014-05-05 2014-07-16 重庆大学 一种室内移动机器人双目视觉定位与三维建图方法
CN105411490A (zh) * 2015-10-26 2016-03-23 曾彦平 移动机器人的实时定位方法及移动机器人
CN106054883A (zh) * 2016-06-13 2016-10-26 国家电网公司 一种机器人巡检路径控制系统
CN106003036A (zh) * 2016-06-16 2016-10-12 哈尔滨工程大学 一种基于双目视觉引导的物体抓取与放置系统
CN106002925A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 西安科技大学 双履带智能巡检机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN106774324A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106774324B (zh) 一种双摄像头三维识别巡逻机器人
CA2950791C (en) Binocular visual navigation system and method based on power robot
US20210311476A1 (en) Patrol robot and patrol robot management system
CN105015419B (zh) 基于立体视觉定位与建图的自动泊车方法
CN102944224B (zh) 一种无人驾驶车的自动环境感知系统的工作方法
WO2018107916A1 (zh) 一种基于环境地图的机器人安防巡检方法及其机器人
CN103413313B (zh) 基于电力机器人的双目视觉导航系统及方法
JP5536125B2 (ja) 画像処理装置および方法、ならびに移動体衝突防止装置
CN104608692B (zh) 停车辅助系统及其方法
CN205905026U (zh) 一种基于双目立体视觉的机器人系统
CN106020201A (zh) 移动机器人3d导航定位系统及导航定位方法
CN106569225B (zh) 一种基于测距传感器的无人车实时避障方法
CN207557973U (zh) 一种汽车、其自动驾驶系统及其视觉感知设备
CN106162144A (zh) 一种用于夜视环境的视觉图像处理设备、系统和智能机器
CN108106617A (zh) 一种无人机自动避障方法
CN108205314A (zh) 基于立体视觉匹配的机器人导航装置及系统
CN209699082U (zh) 一种智能巡检机器人
CN104369742A (zh) 一种基于图像处理的隧道表面裂缝快速智能检测车
CN105373130A (zh) 基于立体建模的特种设备事故现场信息探测系统
CN109211260B (zh) 智能车的行驶路径规划方法及装置、智能车
CN109202852A (zh) 一种智能巡检机器人
CN109960254B (zh) 机器人及其路径规划方法
CN111445725A (zh) 用于会车场景的盲区智能警示装置及算法
Vorapatratorn et al. Fast obstacle detection system for the blind using depth image and machine learning.
CN113255560A (zh) 基于图像与激光数据的自动驾驶场景下的目标检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant