[发明专利]一种障碍物的检测装置、方法与移动机器人

权利要求书

1.一种障碍物的检测装置，其特征在于，该检测装置包括：

图像采集模块，用于通过摄像头以预设帧率采样障碍物反射光形成的图像；

光源模块，用于通过发光管发射出所述预设帧率的脉冲光；

图像处理模块，用于判断所述图像采集模块采样的相邻两帧图像的亮度变化值是否大于预设阈值，并判断所述相邻两帧图像的亮度在时序上是否周期性隔帧变化，上述两个判断都成立时，则表示所述图像采集模块前方预设范围内有障碍物；

其中，所述预设阈值是障碍物在所述预设范围内对所述发光管在开关切换过程中输出的光脉冲反射所产生的亮度变化参考值；障碍物反射的是所述光源模块发射出所述预设帧率的脉冲光。

2.根据权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括了一个用于装设检测元件的承载模块，该承载模块包括一个承载机构，所述发光管的中心轴线与所述摄像头的中心轴线相交呈夹角地设置在所述承载机构上。

3.根据权利要求2所述检测装置，其特征在于，在所述承载机构上，所述发光管与所述摄像头在竖直方向上保持预设高度，所述发光管与所述摄像头在水平方向上保持预设距离。

4.根据权利要求2所述检测装置，其特征在于，所述发光管的中心轴线与所述摄像头的中心轴线相交得到一个交叉点，使得该交叉点与所述摄像头的距离大于防碰撞距离；其中所述防碰撞距离的数值大于3，单位为厘米。

5.根据权利要求4所述检测装置，其特征在于，所述预定范围是以所述交叉点为圆心，预设长度为半径所确定并处于所述发光管的视角范围与所述摄像头的视角范围的交叉区域内的圆形区域；

其中，所述预设长度由所述交叉点与所述发光管的距离结合所述发光管的视角利用三角几何关系求得。

6.根据权利要求5所述检测装置，其特征在于，所述发光管的视角的数值设置为30，单位为度。

7.一种障碍物的检测方法，该方法基于权利要求1所述检测装置，其特征在于，所述检测方法包括：

所述摄像头保持预设帧率采样图像，所述发光管发出与预设帧率同步的脉冲光；

判断所述摄像头采样的相邻两帧图像的亮度变化值是否大于所述预设阈值，同时判断所述相邻两帧图像的亮度在时序上是否周期性隔帧变化，当上述两个判断都成立则表示所述摄像头前方所述预设范围内有障碍物。

8.根据权利要求7所述检测装置，其特征在于，所述发光管的开关状态控制在在所述摄像头采样的相邻两帧图像间进行切换。

9.一种视觉机器人，其特征在于，所述视觉机器人是一种装设权利要求1至权利要求6任一项所述检测装置的移动机器人。

10.根据权利要求9所述视觉机器人，其特征在于，所述移动机器人包括机体、摄像头、微处理器和承载机构和红外发光管，所述承载机构装设在所述机体上用于将所述发光管与所述摄像头彼此呈夹角地固定住，所述微处理器内置于所述机体中用于检测到所述摄像头采样的相邻两帧图像的亮度变化值大于所述预设阈值且亮度在时序上呈周期性隔帧变化时控制所述移动机器人执行避障操作。