[发明专利]一种扫地机器人及其摄像头补光系统、方法

说明书

技术领域

本发明涉及扫地机器人领域，具体涉及一种扫地机器人及其摄像头补光系统、方法。

背景技术

扫地机器人又叫懒人扫地机，是一种能对地面进行自动吸尘的智能家用电器。能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清扫、吸尘和擦地工作，将地面杂物吸纳进入自身的垃圾收纳盒，完成地面清理的功能。

现有的扫地机器人常常通过红外感应或超声波仿生技术检测障碍物，对障碍物进行避开，将垃圾或吸或扫或擦进行清理。红外线传输距离远，但对使用环境有相当高的要求，当遇上浅色或是深色的家居物品它无法反射回来，不能够有效避障，会造成机器与家居物品发生碰撞；而且使用红外检测仅能够使机器人获悉前面内有障碍物，不能使机器人准确确定障碍物的具体位置，无法及时作出预判、有效避障。对于超声波，其检测视角较小，受环境干扰比较大，检测不到地面低矮和细小的障碍物，易导致扫地机器人被细小物体缠绕，避障效果不好，而提高视角需额外增加超声波模块数量，使得成本较高。

如果拟利用摄像头检测障碍物的位置信息进行避障，摄像头采集图像时，当环境光不足，拍摄的图像亮度常常过暗，需要进行补光。对于现有的摄像头补光方法，常常通过设定一个参考值，当环境光亮度小于该参考值时，就进行补光，这样的方式不对具体情况加以区别，其补光强度往往是固定的亮度，易出现过度补光的现象。

发明内容

本申请提供一种扫地机器人及其摄像头补光系统、方法，可避免摄像头拍摄的图像出现过度补光现象，并在可以不补光的情况下不补光，节约电能，在需要补光时，所补的光适应于环境光、强度可调。

根据本申请第一方面，本申请提供一种扫地机器人摄像头补光系统，包括：摄像头、环境光传感器、控制器、驱动模块和补光灯；

所述摄像头用于实时采集地面图像；

所述环境光传感器与控制器相连接，用于采集当前环境光的亮度值信息；

所述控制器与摄像头相连接，用于比较摄像头实时采集到的地面图像亮度值与预设亮度值，当图像亮度值与预设亮度值的差值大于设定的阈值差时，获取当前环境光的亮度值，根据当前环境光的亮度值、图像亮度值和预设亮度值，计算驱动电流值；

所述驱动模块与控制器、补光灯相连接，根据控制器输出的驱动电流值大小，驱动补光灯发出相应亮度的红外光。

在一些实施例，补光灯包括分别设置于摄像头的镜头水平径向方向两侧的左补光灯和右补光灯，其中，左补光灯和右补光灯均为红外灯。

在一些实施例，左补光灯发光视角与右补光灯发光视角相同，大于或等于摄像头的拍摄视角。

在一些实施例，所述控制器还用于当所述图像亮度值与预设亮度值的差值大于设定的阈值差时，向环境光传感器输出采光命令；所述环境光传感器还用于根据所述采光命令，采集当前环境光的亮度值信息，并将其发送至控制器。

在一些实施例，所述控制器包括：第一比较器、第二比较器和换算器；

第一比较器正输入端连接摄像头，接入图像亮度值信号，负输入端接入预设亮度值信号；

第二比较器正输入端连接第一比较器输出端，接入图像亮度值与预设亮度值的差值信号，负输入端接入设定的阈值差信号，当且仅当图像亮度值与预设亮度值的差值大于设定的阈值差时，输出有效电平；

换算器第一输入端连接第二比较器输出端，当换算器第一输入端接入有效电平时，换算器第二输入端接入图像亮度值信号和预设亮度值信号，换算器第三输出端接入环境光传感器采集的当前环境光的亮度值信号，根据当前环境光的亮度值、图像亮度值和预设亮度值，计算并输出相应的驱动电流。

根据本申请第二方面，本申请提供一种扫地机器人摄像头补光方法，其特征在于，包括：

图像获取步骤，实时获取地面图像；

环境光亮度获取步骤，获取当前环境光的亮度值；

数据处理步骤，比较比较摄像头实时采集到的地面图像亮度值与预设亮度值，当两者的差值大于设定的阈值差时，根据当前环境光的亮度值、图像亮度值和预设亮度值，计算驱动电流值；

驱动步骤，根据所述驱动电流值大小，驱动补光灯发出相应亮度的红外光。

在一些实施例，所述环境光亮度获取步骤包括：向环境光传感器输出采光命令，使得环境光传感器采集当前环境光的亮度值信息，并接收该亮度值信息。

在一些实施例，所述数据处理步骤中，计算驱动电流值包括：先计算图像亮度值与预设亮度值的差值，再根据所述差值与当前环境光的亮度值之和，计算驱动电流值。