[发明专利]障碍物检测装置及方法

说明书

本发明提供一种基于图样投影的障碍物检测装置。该装置包括图样发生器、图像传感器、障碍物检测部件。图样发生器用于将图样投射到路面上，图像传感器采集带有图样的路面图像信息，障碍物检测部件通过分析采集的图像中图样变化情况来判别路面上是否存在障碍物。该装置在检测障碍物时采用了投射图样的方式，极大地简化了障碍物分析检测的复杂度，降低了成本，改善了障碍物检测的鲁棒性，提高了检测速度和精度。

技术领域

本发明涉及障碍物检测技术，尤其涉及用于检测障碍物的装置及方法。

背景技术

人类对外界环境信息的获取很大一部分来自视觉系统，视觉缺失和视力残疾给盲人和视障患者在生活上带来极大的困难，尤其是对安全行走极具挑战性。为了帮助盲人行走，近年来，国内外研究者利用超声波、红外、摄像头等传感器研发了多种盲人辅助行走系统，其中障碍物检测是核心技术。超声波、红外等只能检测一定方向/高度上障碍物，而通过双摄像头采集图像以获取物体与摄像头距离的方法计算复杂度高，资源消耗量大。理想的障碍物检测系统应该具有：实时性、准确性、低成本、低功耗、便携性等特点。但现有系统在功能和性能上还远没有达到满足盲人安全行走过程中的障碍物检测实际需求。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新的障碍物检测装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种障碍物检测装置，包括：

一个或多个图样发生器，用于将图样投影到地面；

图像传感器，用于采集关于地面状况的图像，所采集的图像中包含投影到地面的图样；

障碍物检测部件，用于根据采集的图像中图样的变化来检测地面是否存在障碍物。

上述装置中，所述一个或多个图样发生器中的每一个各自对应不同的颜色。

上述装置中，所述障碍物检测部件可以从所采集的图像中选择其对应的颜色与当前地面颜色反差最大的图样来检测障碍物。

上述装置中，所述障碍物检测部件可分别基于所采集的图像中每个颜色的图样检测是否存在障碍物，如果其中一个检测结果为存在障碍物，则判定当前地面存在障碍物。

上述装置中，所述图样可以为格栅图案。

上述装置中，所述图样发生器包括点光源和带有图样的镜头或透明薄片/膜。

又一方面，本发明提供了一种障碍物检测方法，包括：

步骤1，将图样投影到地面；

步骤2，采集关于地面状况的图像，所采集的图像中包含投影到地面的图样；

步骤3，根据采集的图像中图样的变化来检测地面是否存在障碍物。

上述方法中，所述步骤1包括将不同颜色的图样投射到地面。

上述方法中，所述步骤3可包括从采集的图像中选择其颜色与当前地面颜色反差最大的图样来检测障碍物。

上述方法中，所述步骤3可包括分别基于采集的图像中每个颜色的图样检测是否存在障碍物，如果其中一个检测结果为存在障碍物，则判定当前地面存在障碍物。

上述方法中，所述图样可以为格栅图案。所述步骤3可包括：

从当前采集的图像中识别所包含的格栅信息，所述格栅信息包括与格栅图案中线条和/或交叉点相关的信息；

判断当前采集的图像中的格栅信息与上次采集的图像中的格栅信息或参考格栅信息相比，是否发生了变化；如果发生变化，则确定地面上存在障碍物。

与现有技术相比，本发明的优点在于：