CN111904334A - 一种鱼眼双目立体视觉导航***及扫地机器人 - Google Patents

一种鱼眼双目立体视觉导航***及扫地机器人 Download PDF

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王鑫
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Abstract

本发明公开了一种鱼眼双目立体视觉***，包括红外发射器模块和鱼眼双目模块；所述鱼眼双目模块通过对红外发射模块在障碍物上投射的特殊光斑的特征及分布的视觉识别来判断障碍物，本发明通过鱼眼双目镜头提供的大视角可以采集更大范围内的视觉信息，使建图和定位的精确度和稳定性提高，在结合超大视角和向着斜上方的视线，可以在机器人旋转时维持机器人上方重叠的观测区域，可提高旋转时的定位能力，在暗室情况下，红外发射模块的主动补光，鱼眼双目模块的双目可以接收到此频段的光，可以使鱼眼双目模块的双目具有夜视能力。

Description

一种鱼眼双目立体视觉导航***及扫地机器人
技术领域
本发明涉及视觉导航技术领域，具体涉及一种鱼眼双目立体视觉导航***及扫地机器人。
背景技术
随着人们生活水平的提高，基于智能导航方案的室内机器人逐步进入人们的生活中。现在机器人导航基本采用激光导航、激光雷达+单目视觉或ToF融合方案，从而实现SLAM、避障等功能，但在实际使用时，其效果差强人意，主要问题体现在以下几点：SLAM(即时定位与地图构建)的精度和跟踪的稳定性差；视觉范围小，可操作空间小；采用额外传感器用于设备防撞及防跌落，成本高；避障能力差，其主要传感器多位于机器人顶部，其可视角度在垂直方向较小，无法实现大范围立体障碍物的检测，另外，多数机型对于近处的障碍物采用的是试探性碰撞的方式，此模式下房间内易碎物品的安全性难以保证。
发明内容
为此，本发明提供一种鱼眼双目立体视觉导航***及扫地机器人，以解决现有技术中扫地机器人视觉导航精度和跟踪稳定性差、视觉范围小、避障能力差、额外传感器成本高等问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明提供了一种鱼眼双目立体视觉导航***，包括红外发射器模块和鱼眼双目模块；
所述鱼眼双目模块通过对所述红外发射模块在障碍物上投射的特殊光斑的特征及分布的视觉识别来判断障碍物。
进一步地，所述红外发射模块通过发射波长为780-980nm的波在障碍物上形成特殊光斑。
进一步地，所述鱼眼双目模块的双目观察区的视角场FOV角度为180°*180°。
进一步地，所述鱼眼双目模块的双目观察区通过算法分割成红外避障区域和同步定位建图SLAM区域。
根据本发明提供了一种鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人，包括扫地机器主体，在所述扫地机器主体的边缘设置有用于安装鱼眼双目镜头的倾斜面，位于所述倾斜面底部的所述扫地机器主体侧壁上设置有红外发生器。
进一步地，所述红外发生器位于所述鱼眼双目镜头的两个镜头的中轴线上。
进一步地，所述鱼眼双目镜头在所述倾斜面的限制下提供的视觉场FOV中的水平视角HFOV为180°。
进一步地，所述鱼眼双目镜头在所述倾斜面的限制下提供的视觉场FOV中的垂直视角VFOV为180°。
本发明具有如下优点：
本发明通过鱼眼双目镜头提供的大视角可以采集更大范围内的视觉信息，使建图和定位的精确度和稳定性提高，在结合超大视角和向着斜上方的视线，可以在机器人旋转时维持机器人上方重叠的观测区域，可提高旋转时的定位能力。
本发明在暗室情况下，红外发射模块的主动补光，鱼眼双目模块的双目可以接收到此频段的光，可以使鱼眼双目模块的双目具有夜视能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。
图1为本发明1提供的一种鱼眼双目立体视觉***结构框图；
图2为本发明2提供的鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人结构示意图；
图3为本发明3提供的鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人的视觉效果示意图；
图中：
1-扫地机器主体；2-鱼眼双目镜头；3-倾斜面；4-红外发射器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种鱼眼双目立体视觉导航***，包括红外发射器模块和鱼眼双目模块；
鱼眼双目模块通过对红外发射模块在障碍物上投射的特殊光斑的特征及分布的视觉识别来判断障碍物。
本发明在暗室情况下，红外发射模块的主动补光，鱼眼双目模块的双目可以接收到此频段的光，可以使鱼眼双目模块的双目具有夜视能力。
红外发射模块通过发射波长为780-980nm的波在障碍物上形成特殊光斑。
鱼眼双目模块的双目观察区的视角场FOV角度为180°*180°，这样可以保证本***有足够大的观测视角，同时极大的消除了视觉盲区。
鱼眼双目模块的双目观察区通过算法分割成红外避障区域和同步定位建图SLAM区域。
本发明正常光情况下，视觉***通过鱼眼双目模块生成的视差图，从而感知、观测盲区外的障碍物体，及台阶等，在白墙等无特征纹路环境下，采用红外(IR)模块辅助发射随机特征点、图案等方式，使双目模块生成视差图，从而感知、观测盲区外的障碍物体，及台阶等从而控制扫地机器人进行避障，能够有效的防止在扫地机器人导航过程中出现跌落的情况。
如图2和图3所示，本发明提供了一种鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人，包括扫地机器主体1，在扫地机器主体1的边缘设置有用于安装鱼眼双目镜头2的倾斜面3，位于倾斜面3底部的扫地机器主体1侧壁上设置有红外发生器4。
红外发生器4位于鱼眼双目镜头2的两个镜头的中轴线上。
鱼眼双目镜头2在倾斜面3的限制下提供的视觉场FOV中的水平视角HFOV为180°。
鱼眼双目镜头2在倾斜面3的限制下提供的视觉场FOV中的垂直视角VFOV为180°。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种鱼眼双目立体视觉导航***，其特征在于：包括红外发射器模块和鱼眼双目模块；
所述鱼眼双目模块通过对所述红外发射模块在障碍物上投射的特殊光斑的特征及分布的视觉识别来判断障碍物。
2.根据权利要求书1所述的一种鱼眼双目立体视觉导航***，其特征在于：所述红外发射模块通过发射波长为780-980nm的波在障碍物上形成特殊光斑。
3.根据权利要求书1所述的一种鱼眼双目立体视觉导航***，其特征在于，所述鱼眼双目模块的双目观察区的视角场FOV角度为180°*180°。
4.根据权利要求书3所述的一种鱼眼双目立体视觉导航***，其特征在于，所述鱼眼双目模块的双目观察区通过算法分割成红外避障区域和同步定位建图SLAM区域。
5.一种根据权利要求1-3任意一项所述的鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人，包括扫地机器主体(1)，其特征在于，在所述扫地机器主体(1)的边缘设置有用于安装鱼眼双目镜头(2)的倾斜面(3)，位于所述倾斜面(3)底部的所述扫地机器主体(1)侧壁上设置有红外发生器(4)。
6.根据权利要求5所述的一种鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人，其特征在于，所述红外发生器(4)位于所述鱼眼双目镜头(2)的两个镜头的中轴线上。
7.根据权利要求5所述的一种鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人，其特征在于，所述鱼眼双目镜头(2)在所述倾斜面(3)的限制下提供的视觉场FOV中的水平视角HFOV为180°。
8.根据权利要求7所述的一种鱼眼双目立体视觉导航扫地机器人，其特征在于，所述鱼眼双目镜头(2)在所述倾斜面(3)的限制下提供的视觉场FOV中的垂直视角VFOV为180°。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112690712A (zh) * 2021-02-01 2021-04-23 韩浩 基于红外传感的自动避障扫地机器人

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207475756U (zh) * 2017-12-08 2018-06-08 子歌教育机器人（深圳）有限公司 机器人红外立体视觉***
CN108481327A (zh) * 2018-05-31 2018-09-04 珠海市微半导体有限公司 一种增强视觉的定位装置、定位方法及机器人
WO2018191818A1 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 Clearpath Robotics Inc. Stand-alone self-driving material-transport vehicle
CN208289901U (zh) * 2018-05-31 2018-12-28 珠海市一微半导体有限公司 一种增强视觉的定位装置及机器人
CN210452823U (zh) * 2019-06-10 2020-05-05 沈阳吕尚科技有限公司 一种带有两个双目视觉***智能移动机器人
CN111121722A (zh) * 2019-12-13 2020-05-08 南京理工大学 结合激光点阵和偏振视觉的双目三维成像方法
CN210871291U (zh) * 2019-08-02 2020-06-30 卓秋珍 一种红外成像的vslam导航装置及智能吸尘器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018191818A1 (en) * 2017-04-18 2018-10-25 Clearpath Robotics Inc. Stand-alone self-driving material-transport vehicle
CN207475756U (zh) * 2017-12-08 2018-06-08 子歌教育机器人（深圳）有限公司 机器人红外立体视觉***
CN108481327A (zh) * 2018-05-31 2018-09-04 珠海市微半导体有限公司 一种增强视觉的定位装置、定位方法及机器人
CN208289901U (zh) * 2018-05-31 2018-12-28 珠海市一微半导体有限公司 一种增强视觉的定位装置及机器人
CN210452823U (zh) * 2019-06-10 2020-05-05 沈阳吕尚科技有限公司 一种带有两个双目视觉***智能移动机器人
CN210871291U (zh) * 2019-08-02 2020-06-30 卓秋珍 一种红外成像的vslam导航装置及智能吸尘器
CN111121722A (zh) * 2019-12-13 2020-05-08 南京理工大学 结合激光点阵和偏振视觉的双目三维成像方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112690712A (zh) * 2021-02-01 2021-04-23 韩浩 基于红外传感的自动避障扫地机器人

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