[发明专利]视觉扫地机器人及建立场景地图的方法

权利要求书

1.一种视觉扫地机器人建立场景地图的方法，其特征在于，包括步骤：

采集图片；

判定所述图片中静止的物体所对应的区域，标记为有效区域；

根据所述图片中有效区域建立场景地图。

2.如权利要求1所述的视觉扫地机器人建立场景地图的方法，其特征在于，所述判定所述图片中静止的物体所对应的区域，标记为有效区域的步骤包括：

采用光流法提取所述图片中的运动物体；

将所述运动物体在所述图片对应的区域中忽略，得到图片中剩余的区域为静止的物体所对应的区域，形成所述有效区域。

3.如权利要求1所述的视觉扫地机器人建立场景地图的方法，其特征在于，所述根据所述图片中有效区域建立场景地图的步骤包括：

利用摄像头的内参，结合所述静止的物体在所述图片中的位置计算所述静止的物体在场景地图中的位置；

根据所述静止的物体在场景地图中的位置建立场景地图。

4.如权利要求3所述的视觉扫地机器人建立场景地图的方法，其特征在于，所述利用摄像头的内参结合所述静止的物体在所述图片中的位置计算所述静止的物体在场景地图中的位置的步骤包括：

获取摄像头在所述场景地图中的位置；

根据摄像头的内参，计算出所述静止的物体相对所述摄像头的位置；

根据预设公式，计算得出所述静止的物体在所述场景地图中的位置。

5.如权利要求4所述的视觉扫地机器人建立场景地图的方法，其特征在于，

所述根据所述图片中有效区域建立场景地图的步骤包括：

根据所述图片，建立三维坐标体系；

获取所述静止的物体在所述三维坐标体系中的坐标，并在所述三维坐标体系中标记，形成所述场景地图；

所述计算出所述静止的物体相对所述摄像头的位置的步骤包括：

根据指定公式计算出在三维坐标体系中，所述静止的物体相对所述摄像头的坐标[x,y,z]，所述指定公式为：

z＝d

x＝(u-cx)·z/fx

y＝(v-cy)·z/fy

其中，fx、fy指摄像头在x,y两个轴上的焦距，cx、cy指像头的光圈中心，[u,v,d]为图片中的像素坐标。

6.一种视觉扫地机器人，其特征在于，包括：

视觉系统，用于采集清扫过程中拍摄的图片；

判定系统，用于判定所述图片中静止的物体所对应的区域，标记为有效区域；

地图系统，根据判定系统标记的有效区域建立场景地图。

7.如权利要求6所述的视觉扫地机器人，其特征在于，所述判定系统包括：

光流模块，用于采用光流法提取所述图片中的运动物体；

忽略模块，用于将所述运动物体在所述图片对应的区域中忽略，得到图片中剩余的区域为静止的物体所对应的区域，形成所述有效区域。

8.如权利要求7所述的视觉扫地机器人，其特征在于，所述地图系统包括：

内参模块，用于利用摄像头的内参，结合所述静止的物体在所述图片中的位置计算所述静止的物体在场景地图中的位置；

建立模块，用于根据所述静止的物体在场景地图中的位置建立场景地图。

9.如权利要求8所述的视觉扫地机器人，其特征在于，所述内参模块包括：

位置单元，用于获取摄像头在所述场景地图中的位置；

第一计算单元，用于根据摄像头的内参，计算出所述静止的物体相对所述摄像头的位置；

第二计算单元，用于根据预设公式，计算得出所述静止的物体在所述场景地图中的位置。

10.如权利要求9所述的视觉扫地机器人，其特征在于，所述地图系统包括：

坐标体系模块，用于根据所述图片，建立三维坐标体系；

标记模块，用于获取所述静止的物体在所述三维坐标体系中的坐标，并在所述三维坐标体系中标记，形成所述场景地图；

所述第一计算单元包括：

公式子单元，用于根据指定公式计算出在三维坐标体系中，所述静止的物体相对所述摄像头的坐标[x,y,z]，所述指定公式为：

z＝d

x＝(u-cx)·z/fx

y＝(v-cy)·z/fy

其中，fx、fy指摄像头在x,y两个轴上的焦距，cx、cy指像头的光圈中心，[u,v,d]为图片中的像素坐标。