[发明专利]地面信息的语义性描述方法

摘要

公开一种地面信息的语义性描述方法，包括设置在移动机器人前部的双目立体摄像机，焦距为f，高度为h，双目立体摄像机的光轴与移动机器人的底盘平行，还包括与双目立体摄像机连接的处理器，处理器设置路面状况快速检测方法，包括以下步骤：获取深度信息z=f1(X,Y)；投影点的摄像机坐标为(x，y，z)，并计算x和y；计算地面信息图f2(X,Y)=h‑y，二值化得到f3(X,Y)；将二值图f3(X,Y)进行优化处理;用二值图f3(X,Y)与优化f2(X,Y)；扫描地面信息图f2(X,Y)，获取路面的不平整区域的面积，最大不平整度，距离，方位角，并形成语义描述算子。该方法将原始距离信息进行精炼，形成语义描述算子方便移动机器人及其他协同工作的机器人使用。

主权项

1.地面信息的语义性描述方法，包括设置在移动机器人前部的双目立体摄像机，焦距为f，基线宽度为b，高度为h，所述的移动机器人的高度为H，所述的双目立体摄像机的光轴与所述的移动机器人的底盘平行，其特征在于：还包括与所述的双目立体摄像机连接的处理器，所述的处理器设置路面状况快速检测方法，包括以下步骤：(1)所述的处理器获取所述的双目立体摄像机的图像对f_L和f_R，形成深度信息z=f₁ (X,Y)，X，Y为像素坐标，z为对应的深度，对应的投影点的摄像机坐标为(x，y，z)， X=x·f/z，投影角度θ=arctan(Y/f)， y=z·tanθ=z·Y/f；(2)计算地面信息图f₂(X,Y)=h‑y，如果| f₂(X,Y)|<T或者f₂(X,Y)>H，则记为f₃(X,Y)=0，否则f₃(X,Y)=1，其中阈值T为所述的移动机器人能够跨越的最大不平整度；(3)将二值图f₃(X,Y)进行先腐蚀后膨胀的操作，去除二值图f₃(X,Y)中多余的杂质点；在此基础上再进行先膨胀后腐蚀的操作，填充二值图f₃(X,Y)中细小的空洞，最终得到优化后的二值图f₃(X,Y); 计算二值图f₃(X,Y)与f₂(X,Y)的hadamard积，去除f₂(X,Y)中的杂散数据，即f₂(X,Y)=f₃(X,Y)*f₂(X,Y)；(4)扫描地面信息图f₂(X,Y)上的所有的点，如果f₂(X₀, Y₀)≠0，则搜索所有与(X₀, Y₀)联通的所有非零点，记为(X_i, Y_i)，i>0，则不平整路面的面积s= ，S_pix为传感器像素尺寸；在 (X_i, Y_i)中，i≥0，搜索(X_max, Y_max)使f₂(X_i,Y_i)值最大，得到最大不平整度a_max= f₂(X_max, Y_max)；计算点(X_i, Y_i)对应的投影点到所述移动机器人的距离，D=sqrt(x_i²+z_i²)，比较出距离最小的点(x_min,y_min)，D_min=sqrt(x_min²+z_min²)，方位角α=arctan(x_min/z_min)；最后，形成语义描述算子d={α, D_min, a_max，s}，即距离所述的移动机器人α方向上，D_min距离处，存在不平整区域，不平整度为a_max，区域大小为s。