[发明专利]一种基于RGBD深度相机的墙面特征分析系统

说明书

本发明公开了一种基于RGBD深度相机的墙面特征分析系统，属于机器人视觉领域。包括：施工区域墙面类别确认模块、异物识别模块和墙面施工智能机器人。通过施工区域和墙面类别确认模块确定出施工区域的上下界限，精确控制施工位置，解决了墙面施工边缘界限模糊，施工难度大、效果差的问题。通过异物识别模块，解决了墙面施工过程中需要操作人员控制墙面施工智能机器人行为，避免施工模块与异物碰撞损坏施工模块的问题；通过施工区域和墙面种类确认模块，识别待施工墙面种类，进一步增强墙面施工智能机器人智能度，使得针对不同种类的墙面，墙面施工智能机器人可以采取不同种类的施工策略，从而提高施工效率和质量。

技术领域

本发明属于机器人视觉领域，具体涉及一种基于RGBD深度相机的墙面特征分析系统。

背景技术

在建筑装饰过程中，针对建好的毛坯房，往往需要对墙面进行抹灰、刷白、贴瓷砖等操作，这样做不仅是为了美观，还可以对墙体起到一定的保护作用。

传统的墙体施工作业往往是由人工完成的，施工的质量与速度与施工人员的熟练度相关，如果施工人员操作不当，会导致抹灰质量差、甚至返工等问题，影响施工进度。针对上述问题，很多研究人员开始研发针对墙体施工的智能机器人，例如有针对墙面抹灰的墙面抹灰智能机器人、针对墙面粉刷的建筑墙体粉刷机，以及针对墙面贴瓷砖自动贴瓷砖机器人。尽管各个方向针对墙面的施工有所不同，但总体而言都是针对墙面进行施工，且存在着一些相同的缺陷，主要体现在以下几点：

1、现有墙面施工智能机器人针对视觉部分的研究较少，甚至依然有依靠操作人员手动控制进行墙面施工的，墙面施工器械智能度较低。

2、现有的墙面施工智能机器人对墙面施工往往采用以横行或者竖行为单位进行操作，但由于缺少视觉部分的研究使得墙面施工器械针对墙面可施工区域界限模糊，在不确定是否一定为可施工区域的前提下进行施工可能会导致智能机器人损伤。

3、当施工墙面不是规则的平面，或者含有门窗镂空、接线盒、建筑挂网等异物时，大多数墙面施工智能机器人不能正常运行，需要操作人员手动接管。

4、现有墙面施工智能机器人针对不同种类的墙面，由操作人员设定施工方式，甚至针对不同种类的墙面采取同样的施工策略，缺少对墙面种类信息的判断。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于RGBD深度相机的墙面特征分析系统，以改善现有墙面施工智能机器人在进行墙面施工时智能度低的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种基于RGBD深度相机的墙面特征分析系统,包括：施工区域和墙面类别确认模块、异物识别模块和墙面施工智能机器人；

所述施工区域和墙面类别确认模块用于确认墙面施工区域范围和所属类别，并发送确认结果至墙面施工智能机器人；

所述异物识别模块用于识别施工区域的异物特征，将识别到的异物特征发送给墙面施工智能机器人；

所述墙面施工智能机器人由深度相机、控制模块和施工模块组成，深度相机用于获取墙面图像信息，将获取到的墙面图像信息分别发送至施工区域和墙面类别确认模块、异物识别模块；控制模块用于接收施工区域和墙面类别确认结果和识别到的异物特征，并根据施工区域和墙面类别确认结果和识别到的异物特征控制施工模块移动，以完成施工区域的施工作业。

进一步的，所述施工区域和墙面类别确认模块中施工区域范围按照如下步骤进行确认：

a1、调节施工模块、深度相机和墙面之间的位置关系，以避免深度相机采集到地面或天花板的深度信息；

a2、利用深度相机获取墙面图像信息，墙面图像信息包括深度图像信息和RGB图像信息；