CN112558604A - 避障控制系统、方法、存储介质及移动设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种避障控制系统、方法、存储介质及移动设备，所述避障控制系统包括：设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；所述仿生镜头传感器，用于通过多个所述微透镜采集所述移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，并将所述昆虫复眼视觉图像发送至所述处理器；所述处理器，用于根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，根据所述障碍物信息确定避障动作，并将所述避障动作对应的第一控制指令发送至所述控制器；所述控制器，用于根据所述第一控制指令控制所述移动设备执行所述避障动作。

Description

避障控制系统、方法、存储介质及移动设备

技术领域

本公开涉及避障导航控制领域，具体地，涉及一种避障控制系统、方法、存储介质及移动设备。

背景技术

当前机器人、无人配送车等移动设备的导航避障器件，大多选用超声、红外、激光雷达等传感器装置来探测移动设备周围障碍物，但这些装置都存在各种各样的问题，例如，对于超声和红外传感器来说，虽然价格便宜，但只能做近距离防碰撞，且当情况复杂时，失败的次数会比较多，而激光雷达传感器的准确度高、防碰撞检测距离较远，但价格却十分昂贵，且主动扫描耗电高，体积重量也相对大一些，对于很多自动化设备，并不适合。

发明内容

本公开的目的是提供一种避障控制系统、方法、存储介质及移动设备。

第一方面，提供一种避障控制系统，应用于移动设备，所述避障控制系统包括：设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；

所述仿生镜头传感器，用于通过多个所述微透镜采集所述移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，并将所述昆虫复眼视觉图像发送至所述处理器；所述处理器，用于根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，根据所述障碍物信息确定避障动作，并将所述避障动作对应的第一控制指令发送至所述控制器；所述控制器，用于根据所述第一控制指令控制所述移动设备执行所述避障动作。

可选地，所述移动设备上设置有多个所述仿生镜头传感器，并且多个所述仿生镜头传感器在所述移动设备的预设高度环形排布；所述处理器，用于对多个所述仿生镜头传感器分别采集的所述昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像，并根据所述目标图像确定所述预设区域内的障碍物信息。

可选地，所述控制器，用于控制多个所述仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关，所述第一传感器包括多个所述仿生镜头传感器中的预设传感器，所述第二传感器包括多个所述仿生镜头传感器中除所述第一传感器以外的其它传感器。

可选地，所述处理器，用于针对所述移动设备多个预设方向的每个预设方向，根据所述目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物，若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，向所述控制器发送第二控制指令；所述控制器，用于根据所述第二控制指令控制第三传感器关闭，所述第三传感器包括与该预设方向对应的仿生镜头传感器。

可选地，所述处理器，用于若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，根据所述移动设备的移动速度和所述预设距离确定目标时间，并根据所述目标时间生成所述第二控制指令；所述控制器，用于根据所述第二控制指令控制所述第三传感器持续关闭第二预设时间，所述第二预设时间小于或者等于所述目标时间。

可选地，所述处理器，用于根据所述障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入所述第四传感器的盲区，若确定所述障碍物在所述第三预设时间后进入所述盲区，向所述控制器发送第三控制指令；所述控制器，用于根据所述第三控制指令控制目标对象移动，以使所述障碍物保持在所述第四传感器的可视区域内，所述第四传感器为至少一个所述仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，所述目标对象包括所述移动设备和/或所述第四传感器。

可选地，所述障碍物信息包括所述移动设备与障碍物的距离、所述障碍物的运行速度以及所述障碍物的运动方向；所述处理器，用于根据所述距离、所述运行速度以及所述运动方向确定所述避障动作。

第二方面，提供一种避障控制方法，应用于避障控制系统，所述避障控制系统包括设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；所述方法包括：

通过所述仿生镜头传感器上的多个所述微透镜采集移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像；所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定避障动作；通过所述控制器控制所述移动设备执行所述避障动作。

可选地，在所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息之前，所述方法还包括：对多个所述仿生镜头传感器分别采集的所述昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像；所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息包括：所述处理器根据所述目标图像确定所述预设区域内的障碍物信息。

可选地，所述方法还包括：通过所述控制器控制多个所述仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关，所述第一传感器包括多个所述仿生镜头传感器中的预设传感器，所述第二传感器包括多个所述仿生镜头传感器中除所述第一传感器以外的其它传感器。

可选地，所述方法还包括：针对所述移动设备多个预设方向的每个预设方向，所述处理器根据所述目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物；若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，通过所述控制器控制第三传感器关闭，所述第三传感器包括与该预设方向对应的仿生镜头传感器。

可选地，在所述通过所述控制器控制第三传感器关闭之前，所述方法还包括：若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，所述处理器根据所述移动设备的移动速度和所述预设距离确定目标时间；所述通过所述控制器控制第三传感器关闭包括：通过所述控制器控制所述第三传感器持续关闭第二预设时间，所述第二预设时间小于或者等于所述目标时间。

可选地，所述方法还包括：所述处理器根据所述障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入所述第四传感器的盲区；若确定所述障碍物在所述第三预设时间后进入所述盲区，通过所述控制器控制目标对象移动，以使所述障碍物保持在所述第四传感器的可视区域内，所述第四传感器为至少一个所述仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，所述目标对象包括所述移动设备和/或所述第四传感器。

可选地，所述障碍物信息包括所述移动设备与障碍物的距离、所述障碍物的运行速度以及所述障碍物的运动方向；所述处理器根据所述障碍物信息确定避障动作包括：所述处理器根据所述距离、所述运行速度以及所述运动方向确定所述避障动作。

第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第二方面所述方法的步骤。

第四方面，提供一种移动设备，包括本公开第一方面所述的避障控制系统。

通过上述技术方案，提供一种避障控制系统，该避障控制系统包括设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；其中，所述仿生镜头传感器，用于通过多个所述微透镜采集所述移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，并将所述昆虫复眼视觉图像发送至所述处理器；所述处理器，用于根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，根据所述障碍物信息确定避障动作，并将所述避障动作对应的第一控制指令发送至所述控制器；所述控制器，用于根据所述第一控制指令控制所述移动设备执行所述避障动作，由于仿生镜头传感器是由多个网格式排列的微透镜组成，每个微透镜都有着很小的视场角，只收集空间中一个极小夹角的光，每个微透镜可以采集到一张极小的环境图像(例如，10*10个像素点)，因此，通过仿生镜头传感器采集的图像并不是人眼看到的常规意义上的图像，而像是昆虫复眼看到的图像(即该昆虫复眼视觉图像)，基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像可以对一定距离内的障碍物进行高精度的探测，并且仿生镜头传感器还具有运算负荷低、体积小、重量轻、价格低的优点，从而可以实现高效、准确、低成本的障碍物探测。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种避障控制系统的结构框图；

图2a是根据一示例性实施例示出的一种仿生镜头传感器的侧视图；

图2b是根据一示例性实施例示出的一种仿生镜头传感器的俯视图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种通过仿生镜头传感器上的多个微透镜探测空间中物体的探测示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种多个仿生镜头传感器在移动设备上的排布示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种在移动设备上的不同高度分别配置一圈仿生镜头传感器的排布示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的第一种避障控制方法的流程图；

图7是根据一示例性实施例示出的第二种避障控制方法的流程图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种移动设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

首先，对本公开的应用场景进行介绍，本公开主要应用于对机器人、无人配送车等移动设备的导航避障控制场景中，现有的移动设备的导航避障器件，大多选用超声、红外、激光雷达等传感器装置来探测移动设备周围障碍物，但这些装置都存在各种各样的问题，例如，对于超声和红外传感器来说，虽然价格便宜，但只能做近距离防碰撞，且当情况复杂时，失败的次数会比较多，而激光雷达传感器的准确度高、防碰撞检测距离较远，但价格却十分昂贵，且主动扫描耗电高，体积重量也相对大一些，对于很多自动化设备，并不适合。

为解决上述存在的问题，本公开提供一种避障控制系统、方法、存储介质及移动设备，该避障控制系统包括设置在该移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与该仿生镜头传感器连接的处理器，以及与该处理器连接的控制器，每个该仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；其中，该仿生镜头传感器，用于通过多个该微透镜采集该移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，该处理器，用于根据该昆虫复眼视觉图像确定该预设区域内的障碍物信息，根据该障碍物信息确定避障动作，该控制器，用于控制该移动设备执行该避障动作，由于仿生镜头传感器是由多个网格式排列的微透镜组成，每个微透镜都有着很小的视场角，只收集空间中一个极小夹角的光，每个微透镜可以采集到一张极小的环境图像(例如，10*10个像素点)，因此，通过仿生镜头传感器采集的图像并不是人眼看到的常规意义上的图像，而像是昆虫复眼看到的图像(即该昆虫复眼视觉图像)，基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像可以对一定距离内的障碍物进行高精度的探测，并且仿生镜头传感器还具有运算负荷低、体积小、重量轻、价格低的优点，因此，本公开通过为移动设备配置一定数量的仿生镜头传感器来替代传统的红外、超声波、激光雷达等障碍物探测装置，可以实现高效、准确、低成本的障碍物探测。

另外，由于基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像对一定距离内的障碍物进行探测时的运算负荷较低，并且可通过预设控制策略临时或间歇关闭部分传感器，从而可以减少移动设备的功耗。

下面结合附图，对本公开的具体实施方式进行详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种避障控制系统100的结构框图，该避障控制系统100可以应用于移动设备中，如机器人、无人配送车等移动设备，如图1所示，该避障控制系统100包括：设置在该移动设备上的至少一个仿生镜头传感器101，与该仿生镜头传感器101连接的处理器102，以及与该处理器102连接的控制器103，每个该仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；

示例地，图2a和图2b是根据一示例性实施例示出的一种仿生镜头传感器101的的示意图，其中，图2a为该仿生镜头传感器101的侧视图，图2b为该仿生镜头传感器101的俯视图，如图2a所示，该仿生镜头传感器101上面有一个平面或曲面的镜头，在镜头上可以通过光刻的方式(或者通过一层纳米膜)形成网格式的致密微透镜排列，每一个微透镜的FOV(Field of View，视场角)很小，只收集空间中一个极小夹角的光，如图2a所示，每个微透镜FOV的朝向也不相同，外围的微透镜朝向角度与仿生镜头传感器101的垂直方向的夹角大，越往中心的微透镜，朝向角度与仿生镜头传感器101的垂直方向越贴近，另外，在该镜头的下面为图像传感器，镜头与该图像传感器间可以完全贴合在一起，也可以留一定的间隙，此处不做限定。

上述已经提及在仿生镜头传感器的镜头上形成有网格式的致密微透镜排列，如图2b所示，每一个方格都对应镜头上的一个微透镜，有着很小的FOV，并且朝向不同方向，而每一个微透镜下面，可以对应图像传感器上的一个或多个像素点，例如，一个微透镜，对应图像传感器上10x10个像素点。

尽管每个微透镜的FOV都极小，但因为微透镜足够致密(通常情况下，间距可达微米级)，因此空间中一定距离范围内的一个物体，通常可以在多个微透镜的捕获范围内，示例地，图3是根据一示例性实施例示出的一种通过仿生镜头传感器上的多个微透镜探测空间中物体的探测示意图，如图3所示，三个微透镜都可以探测到空间中该物体，也就是说，在图3所示的图像传感器上的a，b，c三个成像区域中，都有该空间物体的像素信息，因此，采用本公开中的该仿生镜头传感器101可以准确探测移动设备周围的障碍物，还需说明的是，图3中示出的仿生镜头传感器101上的各个微透镜的FOV和排列紧密程度仅是举例说明，实际应用场景中，各个微透镜的FOV通常远远小于图3中所示的FOV，并且各个微透镜的致密程度也远远高于图3中所示的排列紧密程度。

上述描述了本公开中的仿生镜头传感器101的结构及进行障碍物探测的原理，在本公开中提供的该避障控制系统中，该仿生镜头传感器，可以用于通过多个该微透镜采集该移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像。

其中，该预设区域可以包括以该移动设备为圆心、预设距离为半径的圆形区域，或者包括以该移动设备为中心，以该预设距离的2倍为边长的方形区域，该预设区域也可以根据实际需求任意设置，本公开对此不作限定。

由于该仿生镜头传感器101是由多个网格式排列的微透镜组成，每个微透镜都有着很小的视场角，只收集空间中一个极小夹角的光，每个微透镜可以采集到一张极小的环境图像(例如，10*10个像素点)，因此，通过仿生镜头传感器采集的图像并不是人眼看到的常规意义上的图像，而像是昆虫复眼看到的图像，即该昆虫复眼视觉图像。

为实现避障控制，该仿生镜头传感器可以将采集到的昆虫复眼视觉图像发送至该避障控制系统中的该处理器102，这样该处理器可以用于根据该昆虫复眼视觉图像确定该预设区域内的障碍物信息，并根据该障碍物信息确定避障动作，然后可以生成该避障动作对应的第一控制指令，并将该第一控制指令发送至该控制器103，该控制器，用于根据该第一控制指令控制该移动设备执行该避障动作，从而实现移动设备的导航避障控制。

其中，该障碍物可以包括运动或者静止的人或物，该障碍物信息可以包括当前时刻该障碍物与该移动设备的距离、该障碍物的运动速度以及该障碍物的运动方向等信息，该避障动作可以包括左转、右转、减速、停止、向左变道、向右变道等动作。

在本公开一种可能的实现方式中，处理器可以通过识别该昆虫复眼视觉图像中是否包括像素值为预设像素值的图像信息确定该预设区域内是否存在障碍物，例如，可以预先设置像素点的灰度值为1的图像为障碍物的图像，像素点的灰度值为0的图像为障碍物的图像，若确定当前获取到的昆虫复眼视觉图像中每个像素点的灰度值均为0，可以确定当前时刻该预设区域内不存在障碍物，否则，确定当前时刻该预设区域内存在障碍物，此处仅是举例说明，本公开对此不作限定。

进一步地，若确定该预设区域内存在障碍物，一种实现方式中，可以根据每个时刻采集的该昆虫复眼视觉图像中表征障碍物的像素点的移动信息(如移动速度和移动方向)确定该障碍物的运动速度和运动方向，然后根据该仿生镜头传感器中的多个微透镜获取到的该障碍物的位置信息基于三角函数变换确定出该当前时刻该障碍物与该移动设备的距离，此处也只是举例说明，实际应用场景中，也可以采用相关文献中记载的其它识别障碍物信息的方式根据该昆虫复眼视觉图像确定出该障碍物信息，本公开对此不作限定。

另外，在确定出该障碍物信息后，可以基于相关文献中记载的确定避障策略的方式确定该避障动作，例如，若确定该移动设备的正前方存在目标障碍物，并且根据该目标障碍物的运动速度和运动方向确定10秒后该目标障碍物与该移动设备会发生碰撞，并且当前时刻该移动设备的左前方不存在障碍物，此时，可以控制该移动设备向左变道，以避免与该目标障碍物发生碰撞，此处仅是举例说明，本公开对此不作限定。

可选地，为控制移动设备在行进过程中进行360°的导航避障，可以在该移动设备上设置多个该仿生镜头传感器101，并且多个该仿生镜头传感器101可以在该移动设备的预设高度环形排布，从而可以对移动设备周围的障碍物进行360度的监测，提高导航避障控制的准确性。

示例地，图4是根据一示例性实施例示出的一种多个仿生镜头传感器在移动设备上的排布示意图，在图4中，以该移动设备上配置有6个该仿生镜头传感器为例，如图4所示，假设在某移动设备的圆形底盘上配置6个该仿生镜头传感器来替代传统的红外、超声波、激光雷达传感器进行360度避障，如图4所示，从每个仿生镜头传感器引出的两个虚线之间的夹角即为对应的仿生镜头传感器的FOV，两个位置相邻的仿生镜头传感器的交叉三角形区域为仿生镜头传感器的盲区，若障碍物进入该盲区，该仿生镜头传感器则无法采集到该障碍物的图像信息，但由于障碍物接近过程中由远而近，在进入盲区前该障碍物的图像信息已经被捕获到，因此，即使存在盲区，也可以识别到该障碍物，可以理解的是，该盲区越小，该障碍物探测的准确性也会越高，但若需要较小盲区，一般可以通过设置更多数量的该仿生镜头传感器即可，因此，移动设备上配置的该仿生镜头传感器的具体数量，可以根据实际需求任意设置，本公开对此不作限定。

另外，考虑到移动设备通常具有一定的高度，若仅在该移动设备的一个预设高度设置一圈仿生镜头传感器进行避障，可能无法躲避位于其它高度的障碍物，例如，仅在机器人的圆形底盘上设置一圈仿生镜头传感器进行避障，无法躲避空中的物体，如悬挂的电线、横杆等，因此，该预设高度可以包括多个，即在该移动设备上设置两圈、三圈或者更多圈的仿生镜头传感器进行避障，从而提高避障的成功概率，例如，如图5所示，可以在机器人的底部和上部分别设置一圈该仿生镜头传感器。

如上所述，若移动设备上设置有多个该仿生镜头传感器101，则可以获取到多张该昆虫复眼视觉图像，此种情况下，该处理器，可以用于对多个该仿生镜头传感器分别采集的该昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像，并根据该目标图像确定该预设区域内的障碍物信息。

其中，该目标图像即包括该移动设备周围预设区域内的360度环形探测数据，在进行图像拼接时，可以采用现有的图像拼接算法实现，本公开对此不作赘述，对于有多个环形排列的移动设备，可以将多个环上面所有仿生镜头图像数据进行拼接。

为实现移动设备的功耗控制，在本公开中，还可以根据仿生镜头传感器采集到的该昆虫复眼视觉图像中的环境数据按照一定策略短时或长时自动关闭一些传感器，以节省移动设备的电量。

可选地，控制器可以用于控制多个该仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关，该第一传感器包括多个该仿生镜头传感器中的预设传感器，该第二传感器包括多个该仿生镜头传感器中除该第一传感器以外的其它传感器。

示例地，以图4为例，对于移动设备上环形排布的六个仿生镜头传感器a、b、c、d、e、f，当前时刻可以通过控制器控制a、c、e三个仿生镜头传感器(即该第一传感器)开启，以进行障碍物探测，控制b、d、f三个仿生镜头传感器(即该第二传感器)关闭，在2秒(即该第一预设时间)后，通过控制器控制a、c、e三个仿生镜头传感器关闭，控制b、d、f三个仿生镜头传感器开启，以进行障碍物探测，如此反复进行循环控制，从而节省移动设备的电量，上述示例仅是举例说明，本公开对此不作限定。

另外，为在节省功耗的同时，也能保证障碍物探测的成功率，还可以通过以下方式有针对性的控制部分仿生镜头传感器关闭。

可选地，该处理器，可以用于针对该移动设备多个预设方向的每个预设方向，根据该目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物，若确定该预设距离范围内不存在该障碍物，向该控制器发送第二控制指令；该控制器，用于根据该第二控制指令控制第三传感器关闭，该第三传感器包括与该预设方向对应的仿生镜头传感器。

也就是说，可以根据每个预设方向上的障碍物探测结果有针对性的控制第三传感器关闭。

示例地，继续以图4为例进行说明，图4中的移动设备上的六个仿生镜头传感器a、b、c、d、e、f中，仿生镜头传感器a用于探测方向1的预设距离范围内障碍物，仿生镜头传感器b用于探测方向2的预设距离范围内障碍物，仿生镜头传感器c用于探测方向3的预设距离范围内障碍物，仿生镜头传感器d用于探测方向4的预设距离范围内障碍物，仿生镜头传感器e用于探测方向5的预设距离范围内障碍物，仿生镜头传感器f用于探测方向6的预设距离范围内障碍物，假设当前时刻根据该目标图像确定方向2和方向3对应的预设距离范围内均不存在障碍物，其它方向对应的预设距离范围内均存在障碍物，此时，为节省电量，处理器可以控制方向2和方向3对应的仿生镜头传感器b和c(即该第三传感器)关闭，其它传感器继续处于工作状态，以实现避障控制，从而可以实现节省功耗的同时，也能保证障碍物探测的成功率，上述示例也只是举例说明，本公开对此不作限定。

另外，控制器在控制与该预设方向对应的第三控制器关闭之前，还可以根据该移动设备的移动速度和该预设距离确定目标时间，从而可以根据该目标时间确定该第三传感器的关闭时间，即该第二预设时间，其中该第二预设时间通常设置为小于或者等于该目标时间，这样，控制器可以控制该第三传感器持续关闭第二预设时间，并在第二预设时间后控制该第三传感器开启。

示例地，假设探测到该移动设备的方向2(预设方向)在10米(即该预设距离)内无障碍物，且移动设备的当前移动速度为1m/s，可以计算得到该目标时间为10秒(10m/1m/s)，此时，为节省电量，同时保证方向2上障碍物的探测成功率，可以设置该第二预设时间为8秒，从而控制该方向2对应的仿生镜头传感器b先持续关闭8秒后再开启，上述示例仅是举例说明，本公开对此不作限定。

需要说明的是，在控制部分传感器关闭时，可以控制该部分传感器临时关闭，在确定相应方向上的预设距离范围内再次探测到障碍物时，控制该方向对应的传感器开启；也可以控制该部分传感器间断性关闭，即控制该部分传感器按照预设时间间隔周期性开启、关闭，具体的关闭策略可以根据实际需求任意设置，本公开对此不作限定。

还需说明的是，在本公开另一种可能的实现方式中，也可以控制该部分传感器不关闭，而仅是丢弃该第二预设时间内采集的环境图像数据，从而节省处理器的计算消耗。

另外，在检测到该移动设备处于静止状态的情况下，可以临时或者间歇的关闭部分或者全部的传感器，以此节省电量。

可选地，该处理器，还可以用于根据该障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入该第四传感器的盲区，若确定该障碍物在该第三预设时间后进入该盲区，向该控制器发送第三控制指令；该控制器，可以用于根据该第三控制指令控制目标对象移动，以使该障碍物保持在该第四传感器的可视区域内，该第四传感器为至少一个该仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，该目标对象包括该移动设备和/或该第四传感器，这样，可以通过控制该第四传感器转动或者控制该移动设备移动的方式，使该障碍物保持在该第四传感器的可视区域内。

在图4所示的多个仿生镜头传感器在移动设备上的排布示意图中已经介绍了盲区，此处不再赘述，该可视区域可以为一个仿生镜头传感器中包括的多个微透镜的FOV之和，即图4中从仿生镜头传感器出发的两条曲线之间的扇形区域。

在本公开一种可能的实现方式中，可以根据障碍物信息中障碍物的运动速度和运动方向确定该障碍物的运动趋势，从而根据该运动趋势进一步判断该障碍物在第三预设时间后是否进入该第四传感器的盲区。

另外，在控制该移动设备和/或该第四传感器移动的过程中，还需避免原来在可视区域的障碍物进入盲区。

考虑到实际的应用场景中，移动设备在静止状态(或者待机状态)也存在与外部移动物体发生碰撞的风险，在本公开中，在该移动设备处于待机状态或者静止状态，也可以控制部分仿生镜头传感器处于工作状态，以防止被外部移动物体碰撞，例如，可以预先设置发生碰撞的可能性最大的方向对应的仿生镜头传感器处于开启状态。

在一种可能的实现方式中，在确定探测到的外部移动障碍物与移动设备的距离、速度大小和移动方向满足预设碰撞函数关系的情况下，可以通过控制该移动设备执行目标动作来躲避可能存在的碰撞风险。

采用上述系统，可以通过仿生镜头传感器上的多个该微透镜采集该移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，然后由该处理器根据该昆虫复眼视觉图像确定该预设区域内的障碍物信息，根据该障碍物信息确定避障动作，由该控制器控制该移动设备执行该避障动作，由于仿生镜头传感器是由多个网格式排列的微透镜组成，每个微透镜都有着很小的视场角，只收集空间中一个极小夹角的光，每个微透镜可以采集到一张极小的环境图像(例如，10*10个像素点)，因此，通过仿生镜头传感器采集的图像并不是人眼看到的常规意义上的图像，而像是昆虫复眼看到的图像(即该昆虫复眼视觉图像)，基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像可以对一定距离内的障碍物进行高精度的探测，并且仿生镜头传感器还具有运算负荷低、体积小、重量轻、价格低的优点，因此，本公开通过为移动设备配置一定数量的仿生镜头传感器来替代传统的红外、超声波、激光雷达等障碍物探测装置，可以实现高效、准确、低成本的障碍物探测。

另外，由于基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像对一定距离内的障碍物进行探测时的运算负荷较低，并且可通过预设控制策略临时或间歇关闭部分传感器，从而可以减少移动设备的功耗。

图6是根据一示例性实施例示出的一种避障控制方法的流程图，应用于图1所示的避障控制系统，该避障控制系统包括设置在该移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与该仿生镜头传感器连接的处理器，以及与该处理器连接的控制器，每个该仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；如图6所示，该方法包括以下步骤：

在步骤S601中，通过该仿生镜头传感器上的多个该微透镜采集移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像。

其中，该预设区域可以包括以该移动设备为圆心、预设距离为半径的圆形区域，或者包括以该移动设备为中心，以该预设距离的2倍为边长的方形区域，该预设区域也可以根据实际需求任意设置，本公开对此不作限定。

在步骤S602中，该处理器根据该昆虫复眼视觉图像确定该预设区域内的障碍物信息，并根据该障碍物信息确定避障动作。

其中，该障碍物可以包括运动或者静止的人或物，该障碍物信息可以包括当前时刻该障碍物与该移动设备的距离、该障碍物的运动速度以及该障碍物的运动方向等信息，该避障动作可以包括左转、右转、减速、停止、向左变道、向右变道等动作。

在步骤S603中，通过该控制器控制该移动设备执行该避障动作。

采用上述方法，可以基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像可以对一定距离内的障碍物进行高精度的探测，并且仿生镜头传感器还具有运算负荷低、体积小、重量轻、价格低的优点，从而可以实现高效、准确、低成本的障碍物探测。

图7是根据图6所示实施例示出的一种避障控制方法的流程图，如图7所示，该方法包括以下步骤：

在步骤S701中，通过该仿生镜头传感器上的多个该微透镜采集移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像。

其中，该预设区域可以包括以该移动设备为圆心、预设距离为半径的圆形区域，或者包括以该移动设备为中心，以该预设距离的2倍为边长的方形区域，该预设区域也可以根据实际需求任意设置，本公开对此不作限定。

在步骤S702中，该处理器对多个该仿生镜头传感器分别采集的该昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像。

为控制移动设备在行进过程中进行360°的导航避障，可以在该移动设备上设置多个该仿生镜头传感器101，并且多个该仿生镜头传感器101可以在该移动设备的预设高度环形排布，从而可以对移动设备周围的障碍物进行360度的监测，提高导航避障控制的准确性，其中，该目标图像即包括该移动设备周围预设区域内的360度环形探测数据，在进行图像拼接时，可以采用现有的图像拼接算法实现，本公开对此不作赘述。

在步骤S703中，该处理器根据该目标图像确定该预设区域内的障碍物信息。

其中，该障碍物可以包括运动或者静止的人或物，该障碍物信息包括移动设备与障碍物的距离、该障碍物的运行速度以及该障碍物的运动方向。

在步骤S704中，该处理器根据该障碍物信息确定避障动作。

其中，该避障动作可以包括左转、右转、减速、停止、向左变道、向右变道等动作。在本步骤中，该处理器可以根据该距离、该运行速度以及该运动方向确定该避障动作。

在步骤S705中，通过该控制器控制该移动设备执行该避障动作。

在步骤S706中，通过该控制器控制多个该仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关。

其中，该第一传感器包括多个该仿生镜头传感器中的预设传感器，该第二传感器包括多个该仿生镜头传感器中除该第一传感器以外的其它传感器。

在步骤S707中，针对该移动设备多个预设方向的每个预设方向，该处理器根据该目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物。

也就是说，可以根据每个预设方向上的障碍物探测结果有针对性的控制第三传感器关闭。

在步骤S708中，若确定该预设距离范围内不存在该障碍物，该处理器根据该移动设备的移动速度和该预设距离确定目标时间。

在步骤S709中，通过该控制器控制该第三传感器持续关闭第二预设时间，该第二预设时间小于或者等于该目标时间。

在步骤S710中，该处理器根据该障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入该第四传感器的盲区。

其中，在图4所示的多个仿生镜头传感器在移动设备上的排布示意图中已经介绍了盲区，此处不再赘述，该可视区域可以为一个仿生镜头传感器中包括的多个微透镜的FOV之和，即图4中从仿生镜头传感器出发的两条曲线之间的扇形区域。

在本公开一种可能的实现方式中，可以根据障碍物信息中障碍物的运动速度和运动方向确定该障碍物的运动趋势，从而根据该运动趋势进一步判断该障碍物在第三预设时间后是否进入该第四传感器的盲区。

在步骤S711中，若确定该障碍物在该第三预设时间后进入该盲区，通过该控制器控制目标对象移动，以使该障碍物保持在该第四传感器的可视区域内。

其中，该第四传感器为至少一个该仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，该目标对象包括该移动设备和/或该第四传感器，另外，在控制该移动设备和/或该第四传感器移动的过程中，还需避免原来在可视区域的障碍物进入盲区。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执的具体实现方式已经在图1所示的系统实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

采用上述方法，采用上述方法，可以基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像可以对一定距离内的障碍物进行高精度的探测，并且仿生镜头传感器还具有运算负荷低、体积小、重量轻、价格低的优点，从而可以实现高效、准确、低成本的障碍物探测。

另外，由于基于仿生镜头传感器采集的该昆虫复眼视觉图像对一定距离内的障碍物进行探测时的运算负荷较低，并且可通过预设控制策略临时或间歇关闭部分传感器，从而可以减少移动设备的功耗。

图8是根据一示例性实施例示出的一种移动设备800的框图。如图8所示，该移动设备800可以包括上述所述的避障控制系统100。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的避障控制方法的步骤。

在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的避障控制方法的代码部分。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

实施例

1、一种避障控制系统方法，应用于移动设备，所述避障控制系统包括：设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；

所述仿生镜头传感器，用于通过多个所述微透镜采集所述移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，并将所述昆虫复眼视觉图像发送至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，根据所述障碍物信息确定避障动作，并将所述避障动作对应的第一控制指令发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述第一控制指令控制所述移动设备执行所述避障动作。

2、根据实施例1所述的方法，其中，所述移动设备上设置有多个所述仿生镜头传感器，并且多个所述仿生镜头传感器在所述移动设备的预设高度环形排布；

所述处理器，用于对多个所述仿生镜头传感器分别采集的所述昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像，并根据所述目标图像确定所述预设区域内的障碍物信息。

3、根据实施例2所述的方法，其中，所述控制器，用于控制多个所述仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关，所述第一传感器包括多个所述仿生镜头传感器中的预设传感器，所述第二传感器包括多个所述仿生镜头传感器中除所述第一传感器以外的其它传感器。

4、根据实施例2所述的方法，其中，所述处理器，用于针对所述移动设备多个预设方向的每个预设方向，根据所述目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物，若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，向所述控制器发送第二控制指令；

所述控制器，用于根据所述第二控制指令控制第三传感器关闭，所述第三传感器包括与该预设方向对应的仿生镜头传感器。

5、根据实施例4所述的方法，其中，所述处理器，用于若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，根据所述移动设备的移动速度和所述预设距离确定目标时间，并根据所述目标时间生成所述第二控制指令；

所述控制器，用于根据所述第二控制指令控制所述第三传感器持续关闭第二预设时间，所述第二预设时间小于或者等于所述目标时间。

6、根据实施例1所述的方法，其中，所述处理器，用于根据所述障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入所述第四传感器的盲区，若确定所述障碍物在所述第三预设时间后进入所述盲区，向所述控制器发送第三控制指令；

所述控制器，用于根据所述第三控制指令控制目标对象移动，以使所述障碍物保持在所述第四传感器的可视区域内，所述第四传感器为至少一个所述仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，所述目标对象包括所述移动设备和/或所述第四传感器。

7、根据实施例1-6任一实施例所述的方法，其中，所述障碍物信息包括所述移动设备与障碍物的距离、所述障碍物的运行速度以及所述障碍物的运动方向；

所述处理器，用于根据所述距离、所述运行速度以及所述运动方向确定所述避障动作。

8一种避障控制方法，应用于避障控制系统，所述避障控制系统包括设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；所述方法包括：

通过所述仿生镜头传感器上的多个所述微透镜采集移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像；

所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定避障动作；

通过所述控制器控制所述移动设备执行所述避障动作。

9、根据实施例8所述的方法，在所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息之前，所述方法还包括：

对多个所述仿生镜头传感器分别采集的所述昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像；

所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息包括：

所述处理器根据所述目标图像确定所述预设区域内的障碍物信息。

10、根据实施例9所述的方法，其中，所述方法还包括：

通过所述控制器控制多个所述仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关，所述第一传感器包括多个所述仿生镜头传感器中的预设传感器，所述第二传感器包括多个所述仿生镜头传感器中除所述第一传感器以外的其它传感器。

11、根据实施例9所述的方法，其中，所述方法还包括：

针对所述移动设备多个预设方向的每个预设方向，所述处理器根据所述目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物；

若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，通过所述控制器控制第三传感器关闭，所述第三传感器包括与该预设方向对应的仿生镜头传感器。

12、根据实施例11所述的方法，在所述通过所述控制器控制第三传感器关闭之前，所述方法还包括：

若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，所述处理器根据所述移动设备的移动速度和所述预设距离确定目标时间；

所述通过所述控制器控制第三传感器关闭包括：

通过所述控制器控制所述第三传感器持续关闭第二预设时间，所述第二预设时间小于或者等于所述目标时间。

13、根据实施例8所述的方法，所述方法还包括：

所述处理器根据所述障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入所述第四传感器的盲区；

若确定所述障碍物在所述第三预设时间后进入所述盲区，通过所述控制器控制目标对象移动，以使所述障碍物保持在所述第四传感器的可视区域内，所述第四传感器为至少一个所述仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，所述目标对象包括所述移动设备和/或所述第四传感器。

14、根据实施例8-13任一实施例所述的方法，其中，所述障碍物信息包括所述移动设备与障碍物的距离、所述障碍物的运行速度以及所述障碍物的运动方向；所述处理器根据所述障碍物信息确定避障动作包括：

所述处理器根据所述距离、所述运行速度以及所述运动方向确定所述避障动作。

15、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现实施例8-14中任一实施例所述方法的步骤。

16、一种移动设备，包括实施例1至7任一实施例所述的避障控制系统。

Claims (10)

1.一种避障控制系统，其特征在于，应用于移动设备，所述避障控制系统包括：设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；

所述仿生镜头传感器，用于通过多个所述微透镜采集所述移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像，并将所述昆虫复眼视觉图像发送至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，根据所述障碍物信息确定避障动作，并将所述避障动作对应的第一控制指令发送至所述控制器；

所述控制器，用于根据所述第一控制指令控制所述移动设备执行所述避障动作。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动设备上设置有多个所述仿生镜头传感器，并且多个所述仿生镜头传感器在所述移动设备的预设高度环形排布；

所述处理器，用于对多个所述仿生镜头传感器分别采集的所述昆虫复眼视觉图像进行图像拼接，得到目标图像，并根据所述目标图像确定所述预设区域内的障碍物信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器，用于控制多个所述仿生镜头传感器中的第一传感器和第二传感器按照第一预设时间交替开关，所述第一传感器包括多个所述仿生镜头传感器中的预设传感器，所述第二传感器包括多个所述仿生镜头传感器中除所述第一传感器以外的其它传感器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理器，用于针对所述移动设备多个预设方向的每个预设方向，根据所述目标图像确定该预设方向的预设距离范围内是否存在障碍物，若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，向所述控制器发送第二控制指令；

所述控制器，用于根据所述第二控制指令控制第三传感器关闭，所述第三传感器包括与该预设方向对应的仿生镜头传感器。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述处理器，用于若确定所述预设距离范围内不存在所述障碍物，根据所述移动设备的移动速度和所述预设距离确定目标时间，并根据所述目标时间生成所述第二控制指令；

所述控制器，用于根据所述第二控制指令控制所述第三传感器持续关闭第二预设时间，所述第二预设时间小于或者等于所述目标时间。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器，用于根据所述障碍物信息确定当前位于第四传感器的可视区域内的障碍物在第三预设时间后是否进入所述第四传感器的盲区，若确定所述障碍物在所述第三预设时间后进入所述盲区，向所述控制器发送第三控制指令；

所述控制器，用于根据所述第三控制指令控制目标对象移动，以使所述障碍物保持在所述第四传感器的可视区域内，所述第四传感器为至少一个所述仿生镜头传感器中的任一仿生镜头传感器，所述目标对象包括所述移动设备和/或所述第四传感器。

7.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述障碍物信息包括所述移动设备与障碍物的距离、所述障碍物的运行速度以及所述障碍物的运动方向；

所述处理器，用于根据所述距离、所述运行速度以及所述运动方向确定所述避障动作。

8.一种避障控制方法，其特征在于，应用于避障控制系统，所述避障控制系统包括设置在所述移动设备上的至少一个仿生镜头传感器，与所述仿生镜头传感器连接的处理器，以及与所述处理器连接的控制器，每个所述仿生镜头传感器包括多个网格式排列的微透镜；所述方法包括：

通过所述仿生镜头传感器上的多个所述微透镜采集移动设备周围预设区域内环境的昆虫复眼视觉图像；

所述处理器根据所述昆虫复眼视觉图像确定所述预设区域内的障碍物信息，并根据所述障碍物信息确定避障动作；

通过所述控制器控制所述移动设备执行所述避障动作。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求8所述方法的步骤。

10.一种移动设备，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的避障控制系统。

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