CN111671360A - 一种扫地机器人位置的计算方法、装置及扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于定位技术领域,提供了一种扫地机器人位置的计算方法、装置及扫地机器人,所述方法包括:获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的;通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比;根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。本发明通过加入一个定高计传感器,并从硬件层面和软件算法层面去解决单目相机定位不准的缺陷,以降低算法复杂度和计算量,同时使单目相机定位更准确。
Description
技术领域
本发明属于定位技术领域,尤其涉及一种扫地机器人位置的计算方法、装置及扫地机器人。
背景技术
随着作业机器人及视觉技术的发展,使用工业相机和作业机器人配合,完成自动作业已成为必然趋势。例如,单目相机被广泛集成到各类作业机器人上,以用于作业机器人的视觉定位。
扫地机器人作为作业机器人中较为常见的一类,其所配备的单目相机一般被安装于扫地机器人的顶部,以拍摄天花板的图像,进而根据天花板的图像对扫地机器人进行定位。
然而,单目相机用于视觉定位的一大缺陷就是,由于单目相机拍摄的图像为二维图像,没有深度信息,导致视觉计算出的位置尺度和实际尺度相差很大,导致定位不够准确。针对这一缺陷,目前传统的解决方法为,从软件算法层面去恢复良好的尺度,以缩小尺度偏差,这种方法过于复杂且计算量过大。
发明内容
本发明实施例提供一种扫地机器人位置的计算方法、装置及扫地机器人,旨在解决现有解决单目相机定位不准的方法过于复杂且计算量过大的技术问题。
本发明实施例是这样实现的,一种扫地机器人位置的计算方法,所述方法包括:
获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的;
通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比;
根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。
本发明实施例还提供了一种扫地机器人位置的计算装置,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的;
比值计算模块,用于通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比;
位置确定模块,用于根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。
本发明实施例还提供一种扫地机器人,包括扫地机器人本体、及设置于所述扫地机器人本体上的单目相机,所述扫地机器人还包括设置于所述扫地机器人本体上的定高计传感器、处理器、存储器、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时,所述扫地机器人执行上述的扫地机器人位置的计算方法。
本发明实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的扫地机器人位置的计算方法。
本发明所达到的有益效果为:通过加入一个定高计传感器,并计算出定高计传感器测量的物理高度和单目相机的视觉高度的高度比,以得到单目相机的视觉定位偏差值,基于该偏差值对单目相机计算的扫地机器人位置进行修正,保证单目相机的视觉定位准确,因此本发明通过在硬件层面和软件算法层面上解决单目相机定位不准的缺陷,相比于传统通过纯软件算法层面来解决这一缺陷的方案,降低了算法复杂度和计算量,同时还能够使单目相机定位更准确。
附图说明
图1是本发明实施例提供的扫地机器人的结构示意图;
图2是本发明实施例一当中的扫地机器人位置的计算方法的流程图;
图3是本发明实施例二当中的步骤S01的具体实施流程图;
图4为本发明实施例三当中的扫地机器人位置的计算装置的结构框图;
图5是本发明实施例四当中的扫地机器人的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
现有从纯软件算法层面去解决单目相机定位不准的缺陷,存在算法过于复杂且计算量过大的缺陷。因此,本发明的目的在于,提供一种扫地机器人位置的计算方法、装置及扫地机器人,以通过加入一个定高计传感器,并从硬件层面和软件算法层面去解决单目相机定位不准的缺陷,以降低算法复杂度和计算量,同时使单目相机定位更准确。
以下各实施例均可应用在图1示出的扫地机器人当中,图1示出的扫地机器人包括扫地机器人本体1、设置于扫地机器人本体1顶部的单目相机40和定高计传感器50、设置于扫地机器人本体底部的移动机构2和清扫机构3,其中:
单目相机40和定高计传感器50均被设定为用于探测扫地机器人距离天花板的高度,在安装单目相机40和定高计传感器50时,单目相机40和定高计传感器50的探头优选为垂直于扫地机器人本体的顶面设置,使得扫地机器人在作业时,单目相机40和定高计传感器50的探头正对天花板,使得定高计传感器50测量的物理高度和单目相机40探测的视觉高度为净高度,即扫地机器人与天花板的垂直距离,便于后续进行运算。
另外,单目相机40和定高计传感器50优选为安装或标定在同一水平高度上,使得定高计传感器50测量的物理高度和单目相机40探测的视觉高度在理论上是相等的,从而方面后续计算单目相机的定位偏差值。
具体地,移动机构2用于实现扫地机器人的移动,移动机构2可以为但不限于轮式移动机构、链式移动机构等等。清扫机构3用于对地面进行清洗,移动机构2与清扫机3构相互配合,以实现对清扫区域进行清扫,清扫机构3可以为吸地机构、边刷机构、拖地机构、吸拖一体机构等等。
需要指出的是,图1示出的结构并不构成对扫地机器人的限定,在其它实施例当中,该扫地机器人可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。例如,在一些可选实施例当中,扫地机器人还可以包括电池、与电池连接并与充电桩配合的充电机构,移动机构、清扫机构、单目相机和定高计传感器均由电池进行供电。
实施例一
请参阅图2,所示为本发明实施例一当中的扫地机器人位置的计算方法,扫地机器人通过软件和硬件来实现,所述方法具体包括步骤S01-步骤S03。
步骤S01,获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的。
需要说明的是,定高计传感器采用物理方式(如光线和/或声波)对物体直接进行高度探测,因此定高计传感器探测的扫地机器人距离天花板的高度为物理高度;同理,单目相机通过从图像中提取出扫地机器人距离天花板的高度,因此单目相机探测的扫地机器人距离天花板的高度为视觉高度。
在具体实施时,可从单目相机拍摄的图像中的特征点的位置信息中提取出视觉高度。更为具体地,所述特征点是指按照特定的设计方法从图像中提取出的像素点,如角点,边缘等,常用的设计方法如ORB特征、Brief特征,sift/surf特征等等。通过相邻两幅图像中匹配的特征点对,根据三角化原理可以计算出对应特征在环境中的三维坐标,从三维坐标中提取Z轴坐标值,即得到对应特征在环境中的视觉高度。
另外还需要说明的是,在步骤S01之前,所述方法还可以包括:
将所述定高计传感器和所述单目相机集成在所述扫地机器人的同一硬件电路上;所述单目相机对应拍摄所述天花板的图像;
设置所述定高计传感器和所述单目相机在光轴上一致,所述定高计传感器的安装点和所述单目相机的光心在一个平面上。
也就是说,在安装定高计传感器和单目相机时,可以将二者集成在扫地机器人的同一硬件电路上,并设置定高计传感器的测量方向与单目相机的光轴一致,且定高计传感器的安装点和单目相机的光心在同一个平面上,使得定高计传感器测量的物理高度和单目相机探测的视觉高度在理论上是相等的。
步骤S02,通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比。
具体地,高度比=物理高度/视觉高度。由于物理方式相比视觉方式探测的数据精度更高,并且物理方式探测的物理高度接近于实际高度,因此物理高度信息和视觉高度信息的高度比值即为实际高度与视觉高度的偏差值,也即为单目相机的视觉定位偏差值。
可以理解的,单目相机的视觉定位偏差值一般稳定在一偏差范围内,在一些可选实施例当中,为了验证高度比计算的可靠性,可以进一步判断计算得到的高度比是否位于预设范围(即偏差范围)之内,若是,则判定高度比计算准确,否则判定高度比计算存在较大误差,此时可能定高计传感器和/或单目相机存在故障,导致探测误差增大。
步骤S03,根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。
其中,所述单目相机计算的扫地机器人位置为从单目相机所拍摄的图像中定位出的扫地机器人当前所在位置的二维坐标。在上述提取视觉高度的过程当中,已经计算出单目相机拍摄图像中的特征点在环境中的三维坐标,该三维坐标的X轴坐标值和Y轴坐标值即为所述单目相机计算的扫地机器人位置的二维坐标。
假设,定高计传感器测得的物理高度h1,单目相机计算得到的视觉高度为h2,则高度比lamda=h1/h2,在所述单目相机计算的扫地机器人位置的坐标的每个值均对应乘以这个高度比lamda,随即得到扫地机器人的真实位置坐标。例如所述单目相机计算的扫地机器人位置的坐标为(x,y),则扫地机器人的真实位置坐标为(lamda*x,lamda*y)。
综上,本实施例当中的扫地机器人位置的计算方法,通过加入一个定高计传感器,并计算出定高计传感器测量的物理高度和单目相机的视觉高度的高度比,以得到单目相机的视觉定位偏差值,基于该偏差值对单目相机计算的扫地机器人位置进行修正,保证单目相机的视觉定位准确,因此本发明通过在硬件层面和软件算法层面上解决单目相机定位不准的缺陷,相比于传统通过纯软件算法层面来解决这一缺陷的方案,降低了算法复杂度和计算量,同时还能够使单目相机定位更准确。
实施例二
请参阅图3,所示为本发明实施例二当中的扫地机器人位置的计算方法,本实施例当中的扫地机器人位置的计算方法与第一实施例当中的扫地机器人位置的计算方法的不同之处在于:
在本实施例当中,步骤S01具体包括:
步骤S11,以同样的频率触发所述定高计传感器测量所述物理高度信息、所述单目相机拍摄图像;
步骤S12,根据所述单目相机拍摄的图像中特征点的位置信息,确定所述视觉高度信息。
具体地,本实施例设定单目相机和定高计传感器以同样的频率对扫地机器人距离天花板的高度进行探测,单目相机探测得到所述视觉高度信息,定高计传感器探测得到所述物理高度信息,使得在每一视觉定位时间点都能够同时获取所述视觉高度信息和所述物理高度信息,从而使机器人每次进行视觉定位都可以利用当次获取的物理高度与视觉高度的比值进行视觉定位修正。当然,定高计传感器也并不一定要与单目相机保持相同的探测频率,例如在一些可选实施例当中,定高计传感器的探测频率可以为单目相机的探测频率的N陪,N为整数且≥1,例如当N为2时,单目相机每探测2次、定高计传感器探测1次,在定高计传感器未提供物理高度参考时,可以利用上一次得到物理高度与视觉高度的比值对当次视觉定位进行修正。
在一些可选实施例当中,步骤S12可以具体包括:
根据所述特征点的位置信息确定特征点的三维坐标;
根据所述特征点的三维坐标的高度值的概率分布,确定所述视觉高度信息。其中,可将概率分布中概率值最高且概率值大于阈值的高度值确定为所述视觉高度信息。
具体地,所述根据所述特征点的位置信息确定特征点的三维坐标的步骤可按以下细化步骤进行具体实施,细化步骤具体包括:
计算相邻两幅图像中匹配的特征点;
根据三角化原理计算出所述匹配的特征点对应的三维坐标。
具体地,可以从相邻图像中提取出相匹配的多对特征点的坐标,例如第一张图像中提取出A、B、C三个特定点的坐标,分别为(u1,v1)、(u2,v2)及(u3,v3),在与第一张图像相邻的第二张图像中同样提取出A、B、C三个特定点的坐标,分别为(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3),则(u1,v1)<=>(x1,y1),(u2,v2)<=>(x2,y2),(u3,v3)<=>(x3,y3),然后利用三角化算法对相匹配的多对特征点的坐标进行计算,以求出各个特征点对应的三维坐标。
其中,特征点的Z轴坐标为该特征点的视觉高度,则在各个特征点对应的三维坐标已知的情况下,可以得出各个特征点对应的视觉高度,从而得出各个特征点的视觉高度的概率分布,在概率分布中将概率值最高的且大于特定阈值的对应的高度值确定为视觉高度值。
实施例三
本发明另一方面还提出一种扫地机器人位置的计算装置,请参阅图4,所示为本发明实施例三提供的扫地机器人位置的计算装置,所述扫地机器人位置的计算装置具体包括:
信息获取模块11,用于获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的;
比值计算模块12,用于通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比;
位置确定模块13,用于根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。
需要说明的是,定高计传感器采用物理方式(如光线和/或声波)对物体直接进行高度探测,因此定高计传感器探测的扫地机器人距离天花板的高度为物理高度;同理,单目相机通过从图像中提取出扫地机器人距离天花板的高度,因此单目相机探测的扫地机器人距离天花板的高度为视觉高度。
在具体实施时,可从单目相机拍摄的图像中的特征点的位置信息中提取出视觉高度。更为具体地,所述特征点是指按照特定的设计方法从图像中提取出的像素点,如角点,边缘等,常用的设计方法如ORB特征、Brief特征,sift/surf特征等等。通过相邻两幅图像中匹配的特征点对,根据三角化原理可以计算出对应特征在环境中的三维坐标,从三维坐标中提取Z轴坐标值,即得到对应特征在环境中的视觉高度。
具体地,高度比=物理高度/视觉高度。由于物理方式相比视觉方式探测的数据精度更高,并且物理方式探测的物理高度接近于实际高度,因此物理高度信息和视觉高度信息的高度比值即为实际高度与视觉高度的偏差值,也即为单目相机的视觉定位偏差值。
可以理解的,单目相机的视觉定位偏差值一般稳定在一偏差范围内,在一些可选实施例当中,为了验证高度比计算的可靠性,可以进一步判断计算得到的高度比是否位于预设范围(即偏差范围)之内,若是,则判定高度比计算准确,否则判定高度比计算存在较大误差,此时可能定高计传感器和/或单目相机存在故障,导致探测误差增大。
其中,所述单目相机计算的扫地机器人位置为从单目相机所拍摄的图像中定位出的扫地机器人当前所在位置的二维坐标。在上述提取视觉高度的过程当中,已经计算出单目相机拍摄图像中的特征点在环境中的三维坐标,该三维坐标的X轴坐标值和Y轴坐标值即为所述单目相机计算的扫地机器人位置的二维坐标。
假设,定高计传感器测得的物理高度h1,单目相机计算得到的视觉高度为h2,则高度比lamda=h1/h2,在所述单目相机计算的扫地机器人位置的坐标的每个值均对应乘以这个高度比lamda,随即得到扫地机器人的真实位置坐标。例如所述单目相机计算的扫地机器人位置的坐标为(x,y),则扫地机器人的真实位置坐标为(lamda*x,lamda*y)。
进一步地,在安装所述定高计传感器和所述单目相机时,将所述定高计传感器和所述单目相机集成在所述扫地机器人的同一硬件电路上;所述单目相机对应拍摄所述天花板的图像;并设置所述定高计传感器和所述单目相机在光轴上一致,所述定高计传感器的安装点和所述单目相机的光心在一个平面上。
进一步地,在本发明一些可选实施例当中,所述信息获取模块13可以包括:
动作触发单元,用于以同样的频率触发所述定高计传感器测量所述物理高度信息、所述单目相机拍摄图像;
信息确定单元,用于根据所述单目相机拍摄的图像中特征点的位置信息,确定所述视觉高度信息。
进一步地,在本发明一些可选实施例当中,所述信息确定单元可以包括:
三维坐标确定子单元,用于根据所述特征点的位置信息确定特征点的三维坐标;
视觉高度确定子单元,用于根据所述特征点的三维坐标的高度值的概率分布,确定所述视觉高度信息。
具体地,所述三维坐标确定子单元还用于计算相邻两幅图像中匹配的特征点;并根据三角化原理计算出所述匹配的特征点对应的三维坐标。
上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同,在此不再赘述。
综上,本实施例当中的扫地机器人位置的计算装置,通过加入一个定高计传感器,并计算出定高计传感器测量的物理高度和单目相机的视觉高度的高度比,以得到单目相机的视觉定位偏差值,基于该偏差值对单目相机计算的扫地机器人位置进行修正,保证单目相机的视觉定位准确,因此本发明通过在硬件层面和软件算法层面上解决单目相机定位不准的缺陷,相比于传统通过纯软件算法层面来解决这一缺陷的方案,降低了算法复杂度和计算量,同时还能够使单目相机定位更准确。
实施例五
本发明另一方面还提出一种扫地机器人,请参阅图5,所示为本发明第五实施例当中的扫地机器人,包括扫地机器人本体、设置于扫地机器人本体上的单目相机40、设置于扫地机器人本体上的定高计传感器50、处理器10和存储器20、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30,处理器10运行计算机程序30时,扫地机器人执行上述任一实施例当中的扫地机器人位置的计算方法。
优选地,定高计传感器50和单目相机40集成在扫地机器人本体的同一硬件电路上,且单目相机50对应拍摄天花板的图像,并且定高计传感器50和单目相机40设置在光轴上一致,定高计传感器50的安装点和单目相机40的光心在一个平面上。
其中,处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据。
其中,存储器20至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是扫地机器人的内部存储单元,例如该扫地机器人的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是扫地机器人的外部存储设备,例如扫地机器人上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器20还可以既包括扫地机器人的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器20不仅可以用于存储安装于扫地机器人的应用软件及各类数据,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
可选地,该扫地机器人还可以包括用户接口、网络接口、通信总线等,用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如遥控器、实体按键等,可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在割草车中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口),通常用于在该割草车与其他机器人技术之间建立通信连接。通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。
需要指出的是,图5示出的结构并不构成对扫地机器人的限定,在其它实施例当中,该扫地机器人可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
综上,本实施例当中的扫地机器人,通过加入一个定高计传感器,并计算出定高计传感器测量的物理高度和单目相机的视觉高度的高度比,以得到单目相机的视觉定位偏差值,基于该偏差值对单目相机计算的扫地机器人位置进行修正,保证单目相机的视觉定位准确,因此本发明通过在硬件层面和软件算法层面上解决单目相机定位不准的缺陷,相比于传统通过纯软件算法层面来解决这一缺陷的方案,降低了算法复杂度和计算量,同时还能够使单目相机定位更准确。
本发明实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例当中的扫地机器人位置的计算方法。
本领域技术人员可以理解,在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种扫地机器人位置的计算方法,其特征在于,所述方法包括:
获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的;
通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比;
根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。
2.根据权利要求1所述的扫地机器人位置的计算方法,其特征在于,所述获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息之前,所述方法还包括:
将所述定高计传感器和所述单目相机集成在所述扫地机器人的同一硬件电路上;所述单目相机对应拍摄所述天花板的图像;
设置所述定高计传感器和所述单目相机在光轴上一致,所述定高计传感器的安装点和所述单目相机的光心在一个平面上。
3.根据权利要求2所述的扫地机器人位置的计算方法,其特征在于,所述获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,包括:
以同样的频率触发所述定高计传感器测量所述物理高度信息、所述单目相机拍摄图像;
根据所述单目相机拍摄的图像中特征点的位置信息,确定所述视觉高度信息。
4.根据权利要求3所述的扫地机器人位置的计算方法,其特征在于,所述根据所述单目相机拍摄的图像中特征点的位置信息,确定所述视觉高度信息,包括:
根据所述特征点的位置信息确定特征点的三维坐标;
根据所述特征点的三维坐标的高度值的概率分布,确定所述视觉高度信息。
5.根据权利要求4所述的扫地机器人位置的计算方法,其特征在于,所述根据所述特征点的位置信息确定特征点的三维坐标,包括:
计算相邻两幅图像中匹配的特征点;
根据三角化原理计算出所述匹配的特征点对应的三维坐标。
6.一种扫地机器人位置的计算装置,其特征在于,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取扫地机器人距离天花板的物理高度信息和视觉高度信息,所述物理高度信息是根据定高计传感器测量得到的,所述视觉高度信息是根据单目相机拍摄的图像计算得到的;
比值计算模块,用于通过计算所述物理高度信息和所述视觉高度信息的比值得到高度比;
位置确定模块,用于根据所述单目相机计算的扫地机器人位置和所述高度比的乘积,确定所述扫地机器人的真实位置。
7.根据权利要求6所述的扫地机器人位置的计算装置,其特征在于,所述信息获取模块包括:
动作触发单元,用于以同样的频率触发所述定高计传感器测量所述物理高度信息、所述单目相机拍摄图像;
信息确定单元,用于根据所述单目相机拍摄的图像中特征点的位置信息,确定所述视觉高度信息。
8.一种扫地机器人,包括扫地机器人本体、及设置于所述扫地机器人本体上的单目相机,其特征在于,所述扫地机器人还包括设置于所述扫地机器人本体上的定高计传感器、处理器、存储器、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时,所述扫地机器人执行权利要求1-5任一项所述的扫地机器人位置的计算方法。
9.根据权利要求8所述的扫地机器人,其特征在于,所述定高计传感器和所述单目相机集成在所述扫地机器人本体的同一硬件电路上;所述单目相机对应拍摄所述天花板的图像;
所述定高计传感器和所述单目相机设置在光轴上一致,所述定高计传感器的安装点和所述单目相机的光心在一个平面上。
10.一种存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的扫地机器人位置的计算方法。
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