CN112353322A - 基于激光头的阳光噪点过滤方法、芯片以及机器人 - Google Patents

基于激光头的阳光噪点过滤方法、芯片以及机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于激光头的阳光噪点过滤方法、芯片以及机器人,该方法包括以下步骤:S1:机器人控制激光头工作,然后获取激光数据;S2:机器人获取激光数据中的线段和数据点;S3:机器人判断所述线段是否为阳光线段,若是,则进入步骤S4;S4:机器人过滤阳光线段和数据点中离散点;其中,所述阳光线段为阳光噪点组成的线段。机器人通过该方法可以有效的对激光数据中的阳光噪点进行过滤,提高了机器人的检测精准度,降低环境对机器人使用的影响,实用性高。

Description

基于激光头的阳光噪点过滤方法、芯片以及机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域,具体涉及一种基于激光头的阳光噪点过滤方法、芯片以及机器人。
背景技术
激光头是红外数据,在目标上打出光斑后,使用相机捕捉光斑位置,再用三角测距的方法计算出单个点的位置。由于使用的是红外线,在阳光下特别是强光下,会有大量噪点。机器人获取的图像如果存在噪点,则机器人的激光头检查的位置明明没有障碍物,但却有激光点出现在那里。如果不处理这些噪点,会对我们建图、避障造成影响,甚至扫地机会一直避障乱走。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种基于激光头的阳光噪点过滤方法、芯片以及机器人,大大降低了阳光对机器人检测的影响,使机器人的检测更加精准。本发明的具体技术方案如下:
一种基于激光头的阳光噪点过滤方法,该方法包括以下步骤:S1:机器人控制激光头工作,然后获取激光数据;S2:机器人获取激光数据中的线段和数据点;S3:机器人判断所述线段是否为阳光线段,若是,则进入步骤S4;S4:机器人过滤阳光线段和数据点中离散点;其中,所述阳光线段为阳光噪点组成的线段。机器人通过该方法可以有效的对激光数据中的阳光噪点进行过滤,提高了机器人的检测精准度,降低环境对机器人使用的影响,实用性高。
于本发明的一个或多个方案中,步骤S1中:机器人通过激光头发送红外激光,然后获取红外激光反馈的激光数据。
于本发明的一个或多个方案中,步骤S2中:所述线段由两个或以上的数据点组成。
于本发明的一个或多个方案中,步骤S3中:若机器人判断所述线段中不是阳光线段时,则进入步骤S1并记录激光数据中没有阳光线段的次数。
于本发明的一个或多个方案中,机器人在记录激光数据中没有阳光线段的次数时,若机器人连续10次判断获取的激光数据中没有阳光线段后,则机器人不再对获取的激光数据进行过滤。机器人通过连续检测判断来确认自身是否处在强光环境下,可以根据实际情况来决定是否需要进行数据过滤,灵活性高。
于本发明的一个或多个方案中,步骤S3中机器人判断阳光线段的方法为:若激光数据中的线段符合线段长度大于线长度预设值、线段与激光头投射在激光数据上的数据点的距离小于线距离预设值和线段上的数据点数量大于等于线数量预设值,则机器人判断该线段为阳光线段。根据阳光噪点在激光数据中表现出的特性来挑选出阳光线段,准确度高。
于本发明的一个或多个方案中,步骤S4中离散点的判断方法为:若激光数据中的数据点符合数据点与激光头投射在激光数据上的数据点的距离小于点预设距离且以该数据点为中心,半径为设定值的圆内的数据点的数量小于点数量预设值,则机器人判断该数据点为离散点。根据阳光噪点在激光数据中表现出的特性来挑选出离散的阳光噪点,准确度高
于本发明的一个或多个方案中,步骤S4中:机器人过滤阳光线段后,再对离散点进行过滤。通过先后过滤阳光线段和离散点的方法来过滤阳光噪点,使机器人获得的激光数据更加准确。
一种芯片,内置控制程序,所述控制程序用于控制机器人执行上述的基于激光头的阳光噪点过滤方法。通过装载在不同的机器人中使机器人可以通过基于激光头的阳光噪点过滤方法来进行数据过来,适用性强。
一种机器人,装配有主控芯片,所述主控芯片是上述的芯片。减小或消除阳光对激光扫地机的影响,使用扫地机可以在强光下正常清扫。
附图说明
图1为本发明的基于激光头的阳光噪点过滤方法的流程图;
图2为本发明的激光数据示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述的实施例示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”,“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外,如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征,在本发明描述中,“至少”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除另有明确规定和限定,如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;也可以是机械连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介相连,可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中,除非另有规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图,通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述,使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的,旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
参照附图1可知,一种基于激光头的阳光噪点过滤方法,该方法包括以下步骤:S1:机器人控制激光头工作,然后获取激光数据;S2:机器人获取激光数据中的线段和数据点;S3:机器人判断所述线段是否为阳光线段,若是,则进入步骤S4;S4:机器人过滤阳光线段和数据点中离散点;其中,所述阳光线段为阳光噪点组成的线段。机器人通过该方法可以有效的对激光数据中的阳光噪点进行过滤,提高了机器人的检测精准度,降低环境对机器人使用的影响,实用性高。
作为其中一种实施例,所述机器人通过激光头发送红外激光,然后获取红外激光反馈的激光数据所述线段由两个或以上的数据点组成。
作为其中一种实施例,若机器人判断所述线段中不是阳光线段时,则进入步骤S1并记录激光数据中没有阳光线段的次数。机器人在记录激光数据中没有阳光线段的次数时,若机器人连续10次判断获取的激光数据中没有阳光线段后,则机器人不再对获取的激光数据进行过滤。机器人通过连续检测判断来确认自身是否处在强光环境下,可以根据实际情况来决定是否需要进行数据过滤,灵活性高。机器人判断阳光线段的方法为:若激光数据中的线段符合线段长度大于线长度预设值、线段与激光头投射在激光数据上的数据点的距离小于线距离预设值和线段上的数据点数量大于等于线数量预设值,则机器人判断该线段为阳光线段,可以根据实际情况来设置预设值,其中,线长度预设值为0.15米、线距离预设值为0.1米和线数量预设值为3。根据阳光噪点在激光数据中表现出的特性来挑选出阳光线段,准确度高。
作为其中一种实施例,所述机器人将符合预设数值的数据点判断为离散点,离散点的判断方法为:若激光数据中的数据点符合数据点与激光头投射在激光数据上的数据点的距离小于点预设距离且以该数据点为中心,半径为设定值的圆内的数据点的数量小于点数量预设值,则机器人判断该数据点为离散点,可以根据实际情况来设置预设值,其中,点预设距离为1米、设定值为0.15和点数量预设值为3。根据阳光噪点在激光数据中表现出的特性来挑选出离散的阳光噪点,准确度高。机器人过滤阳光线段后,再对离散点进行过滤。通过先后过滤阳光线段和离散点的方法来过滤阳光噪点,使机器人获得的激光数据更加准确。
如图2所示,机器通过激光头接收到的数据,是360个距离,是360度范围浮动,该激光数据呈现在图像上就如图2所示,图2中,实心圆点为激光头投射在激光数据上的数据点,其他圆点为激光头投射到障碍物上所反馈的数据点。阳光噪点主要分为两类,一类是多个阳光噪点组成的阳光线段,该阳光线段会与实心圆点的距离很近;另一类为离散的数据点。如果激光数据中存在阳光噪点,图中的小方框范围内没有检测到障碍物,但是还是会出现数据点,这些数据点就是阳光噪点。机器人获取到激光数据后,先提取图像中的线段,将符合阳光线段要求的线段除去,在将离散点除去,然后采用这些激光数据建图或避障。如果机器人连续10次没有检测到阳光线段,则认为已不在强光中,数据不进行过滤。即能过滤强光下的噪点,又能在室内少噪点的场景下不至于被过多误判过滤,使得室内避障正常,在阳光外跑机也正常。
一种芯片,内置控制程序,所述控制程序用于控制机器人执行上述的基于激光头的阳光噪点过滤方法。通过装载在不同的机器人中使机器人可以通过基于激光头的阳光噪点过滤方法来进行数据过来,适用性强。
一种机器人,装配有主控芯片,所述主控芯片是上述的芯片。减小或消除阳光对激光扫地机的影响,使用扫地机可以在强光下正常清扫。
在说明书的描述中,参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“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,在本说明书中对于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者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。
通过上述的结构和原理的描述,所属技术领域的技术人员应当理解,本发明不局限于上述的具体实施方式,在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围,应由各权利要求限定之。

Claims (10)

1.一种基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S1:机器人控制激光头工作,然后获取激光数据;
S2:机器人获取激光数据中的线段和数据点;
S3:机器人判断所述线段是否为阳光线段,若是,则进入步骤S4;
S4:机器人过滤阳光线段和数据点中离散点;
其中,所述阳光线段为阳光噪点组成的线段。
2.根据权利要求1所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,步骤S1中:机器人通过激光头发送红外激光,然后获取红外激光反馈的激光数据。
3.根据权利要求1所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,步骤S2中:所述线段由两个或以上的数据点组成。
4.根据权利要求1所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,步骤S3中:若机器人判断所述线段中不是阳光线段时,则进入步骤S1并记录激光数据中没有阳光线段的次数。
5.根据权利要求4所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,机器人在记录激光数据中没有阳光线段的次数时,若机器人连续10次判断获取的激光数据中没有阳光线段后,则机器人不再对获取的激光数据进行过滤。
6.根据权利要求1所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,步骤S3中机器人判断阳光线段的方法为:若激光数据中的线段符合线段长度大于线长度预设值、线段与激光头投射在激光数据上的数据点的距离小于线距离预设值和线段上的数据点数量大于等于线数量预设值,则机器人判断该线段为阳光线段。
7.根据权利要求1所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,步骤S4中离散点的判断方法为:若激光数据中的数据点符合数据点与激光头投射在激光数据上的数据点的距离小于点预设距离且以该数据点为中心,半径为设定值的圆内的数据点的数量小于点数量预设值,则机器人判断该数据点为离散点。
8.根据权利要求1所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法,其特征在于,步骤S4中:机器人过滤阳光线段后,再对离散点进行过滤。
9.一种芯片,内置控制程序,其特征在于,所述控制程序用于控制机器人执行权利要求1至8中任一项所述的基于激光头的阳光噪点过滤方法。
10.一种机器人,装配有主控芯片,其特征在于,所述主控芯片是权利要求9所述的芯片。
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