專利名稱：可移動平臺的主動視覺測距系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可移動平臺的主動視覺測距系統，屬于移動機器人控制技術領域。
背景技術：
移動機器人技術的發展推動了部分移動機器人的實際應用。比如，自動割草機器人，在機身腹部裝備有高效的割草刀鋸和前端裝備有障礙物檢測傳感器，并自備電池，可以自由行走，同時可以自動充電補充動力。這種割草機器人為工作繁忙的人群減輕了繁瑣的家務勞動。同樣，自動吸塵機器人在割草機器人基礎上，裝備吸塵電機，就可以在室內自行工作。雖然移動機器人的實際應用取得了很好的效果，但是距離理想的狀態還有很大的差距。比如，移動機器人對環境信息的采集能力是非常不足的，不能了解環境的整體狀況，導致工作路徑的效率很低，在需要充電的時候，回歸充電座的路徑沒有優化。為了彌補現有技術中的不足，雙目立體視覺已經開始嘗試引入到移動機器人的實際中，但是雙目立體視覺對系統的要求很高。首先，是對攝像頭的成像質量要求高，滿足正確圖像匹配的要求；其次，是對系統的處理能力要求很高，滿足實時處理要求。目前這項技術還難以達到實際應用。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足之處，采用主動結構光和單目視覺的技術路線，通過結構光在攝像機的圖像傳感器上的成像位置來確定障礙物的位置和方向，具有算法簡單，處理速度快，對圖像傳感器性能要求不高。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是可移動平臺的主動視覺測距系統，包括設置在所述的移動平臺上的攝像機，所述的攝像機內設置鏡頭和圖像傳感器，還包括設置在所述的移動平臺上的激光投射器，還包括進行集中控制的電子控制裝置，所述的電子控制裝置與所述的攝像機和激光投射器連接，所述的激光投射器發射線性結構光可經過前方障礙物反射以后，經過所述的鏡頭投影在所述的圖像傳感器上。所述的激光投射器在所述的電子控制裝置的控制下可上下轉動，所述的激光投射器的中心軸線與地面呈角度α，所述的激光投射器的旋轉中心到地面的距離設置為ΛΗ2。所述的鏡頭的光軸設置與所述的激光投射器的中心軸線位于同一平面，所述的鏡頭的光軸設置與地面成角度Θ，所述的鏡頭的光學中心與所述的激光投射器的旋轉中心的距離設置為八氏。所述的角度α設置為大于等于0°而小于90°。所述的角度Θ設置為大于0°而小于90°。 所述的激光投射器發射的線性結構光設置在水平方向。
所述的電子控制裝置設置內部設置主動視覺測距算法，所述的主動視覺測距算法包括以下步驟(I)所述的電子控制裝置控制所述的激光投射器的角度α為零度，即所述的激光投射器的中心軸線與地面平行；所述的電子控制裝置從所述的圖像傳感器獲取的圖像中提取所述的線性結構光的中心線段L，計算出所述的中心線段L與所述的圖像傳感器的光學
中心0(x，y)的距離Λ h，則障礙物距
權利要求
1.可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于包括設置在所述的移動平臺上的攝像機，所述的攝像機內設置鏡頭和圖像傳感器，還包括設置在所述的移動平臺上的激光投射器，還包括進行集中控制的電子控制裝置，所述的電子控制裝置與所述的攝像機和激光投射器連接，所述的激光投射器發射線性結構光可在前方障礙物反射以后，經過所述的鏡頭投影在所述的圖像傳感器上。
2.如權利要求I所述的可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于所述的激光投射器在所述的電子控制裝置的控制下可上下轉動，所述的激光投射器的中心軸線與地面呈角度α，所述的激光投射器的旋轉中心到地面的距離設置為ΛΗ2。
3.如權利要求1，2所述的可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于所述的鏡頭的光軸設置與所述的激光投射器的中心軸線位于同一平面，所述的鏡頭的光軸設置與地面成角度Θ，所述的鏡頭的光學中心與所述的激光投射器的旋轉中心的距離設置為ΛΗρ
4.如權利要求2所述的可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于所述的角度α設置為大于等于0°而小于90°。
5.如權利要求3所述的可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于所述的角度Θ設置為大于0°而小于90°。
6.如權利要求I所述的可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于所述的激光投射器發射的線性結構光設置在水平方向。
7.如權利要求I所述的可移動平臺的主動視覺測距系統，其特征在于所述的電子控制裝置設置內部設置主動視覺測距算法，所述的主動視覺測距算法包括以下步驟 (1)所述的電子控制裝置控制所述的激光投射器的角度α為零度，即所述的激光投射器的中心軸線與地面平行；所述的電子控制裝置從所述的圖像傳感器獲取的圖像中提取所述的線性結構光的中心線段L，計算出所述的中心線段L與所述的圖像傳感器的光學中心0(x，y)的距離Λh，則障礙物距離
全文摘要
本發明公開了一種可移動平臺的主動視覺測距系統，包括設置在所述的移動平臺上的攝像機，所述的攝像機內設置鏡頭和圖像傳感器，還包括設置在所述的移動平臺上的激光投射器，還包括進行集中控制的電子控制裝置，所述的電子控制裝置與所述的攝像機和激光投射器連接，所述的激光投射器發射線性結構光可經過前方障礙物反射以后，經過所述的鏡頭投影在所述的圖像傳感器上。所述的激光投射器在所述的電子控制裝置的控制下可上下轉動。所述的鏡頭的光軸設置與所述的激光投射器的中心軸線位于同一平面，所述的激光投射器發射的線性結構光設置在水平方向。所述的電子控制裝置設置內部設置主動視覺測距算法，通過所述的主動視覺測距算法可測量前方障礙物和臺階的距離。
文檔編號G01C3/10GK102636152SQ20121013424
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月19日 優先權日2012年4月19日
發明者劉瑜 申請人:劉瑜