[发明专利]一种基于室内环境的辅助光视觉检测装置及移动机器人

说明书

本发明公开一种基于室内环境的辅助光视觉检测装置及移动机器人，包括线光源发射器和摄像头，线光源发射器的发射方向不与室内水平地面平行，使其出射的线光源与摄像头的视角相交形成有效检测区域。所述移动机器人的机体外壳前端装配有所述的辅助光视觉检测装置，所述辅助光视觉检测装置的所述线光源发射器的发射端和所述摄像头的镜头都设置为朝向移动机器人的前进方向。与现有技术中增加线光源发射器的技术方案相比，在室内环境的视觉导航过程中，所述线光源发射器辅助检测近距离的障碍物，避免摄像头一直拍摄到包含有反射光斑的场景画面，降低室内环境边界区域的反射光斑对单摄像头检测障碍物的干扰。

技术领域

本发明涉及视觉检测障碍物的技术领域，尤其涉及一种基于室内环境的辅助光视觉检测装置及移动机器人。

背景技术

基于单个摄像头的定位导航技术，有着结构简单、可靠性高、生产便利这些特点，获得了越来越大的应用。然而，这个技术有个缺点，就是前面物体的深度信息恢复复杂度高，现有技术必须依赖图像特征库进行特征比对才能识别出障碍物，而且障碍物位置识别的准确率受到各种场景的限制。

中国专利201420865149.1公开一种新型障碍物识别装置，它由激光光源和配套的光幕调制装置构成，用于发射平行于地面的光幕来标识障碍物，它还装有与光幕发射装置发射方向匹配的摄像头，用于拍摄障碍物的反射光斑，当水平光幕照射到前进方向上的障碍物时就会在上面形成一条明亮的带状光斑，被摄像头拍摄到含有反射光斑的场景画面，然后光斑检测装置就可以根据画面上光斑分布情况判断前进路径上障碍物的分布情况，这种根据光斑检测障碍物的技术不需要依赖图像特征库进行特征比对去识别出障碍物，但是，前述障碍物识别装置在室内环境下进行障碍物检测的过程中，由于室内环境的导航定位区域受限制，所以光幕调制装置发射的平行光幕总会被室内环境的边界区域反射，使得摄像头一直拍摄到包含有反射光斑的场景画面，从而影响调用摄像头避障和导航的准确性。

发明内容

针对前述存在的技术问题，本技术方案在用于拍摄障碍物反射光斑图像的摄像头的上方设置一个线光源发射器，该线光源发射器的发射方向设置为与地面不平行。具体的技术方案如下：

一种基于室内环境的辅助光视觉检测装置，包括线光源发射器和摄像头，线光源发射器的发射方向不与室内水平地面平行，使其出射的线光源与摄像头的视角相交形成有效检测区域。与现有技术中增加线光源发射器的技术方案相比，在室内环境的视觉导航过程中，所述线光源发射器辅助检测近距离的障碍物，避免摄像头一直拍摄到包含有反射光斑的场景画面，降低室内环境边界区域的反射光斑对单摄像头检测障碍物的干扰。

进一步地，所述线光源发射器安装在所述摄像头的上方，且所述线光源发射器的发射方向相对于水平面斜向下设置，使其出射的线光源与所述摄像头的视角相交形成有效检测区域。自上而下地覆盖并交叉于所述摄像头的有效检测视角范围，方便检测地平面凸起的障碍物。

进一步地，所述线光源发射器安装在所述摄像头的下方，且所述线光源发射器的发射方向相对于水平面斜向上设置，使其出射的线光源与所述摄像头的视角相交形成有效检测区域。自下而上地与所述摄像头的有效检测视角范围交叉。

进一步地，所述线光源发射器的发射端与所述摄像头的镜头都朝向所述辅助光视觉检测装置的前方，所述线光源发射器的发射方向与水平方向成一个预设出射角度，使得所述线光源发射器发射的线光源在所述辅助光视觉检测装置的前方预设距离范围内与所述摄像头的视角相交形成有效检测区域。该技术方案中，所述摄像头的安装方式将检测障碍物的区域限制在距离辅助光视觉检测装置较近的区域内，排除远距离的室内障碍物的反射光的影响。

进一步地，所述预设出射角度的角度范围为40度至80度。精确限制所述线光源发射器相对于水平面的发射方向，有利于覆盖并交叉于所述摄像头的有效检测视角范围。