[发明专利]基于激光雷达与单目相机的深度图获取方法及扫地机器人

说明书

本申请提供了一种基于激光雷达与单目相机的深度图获取方法及扫地机器人，应用与机器人技术领域。该方法包括：基于激光雷达与单目相机确定扫地机器人在环境空间的深度信息，避免采用受光照条件影响较大、易受干扰且价格昂贵的结构光相机，从而受光照条件的影响较小，进而能提升扫地机器人对环境感知的准确性，与此同时，降低了扫地机器人的成本，此外，本申请通过激光雷达获取的激光点云数据确定扫地机器人的位姿信息，与基于单目相机获取的图像通过图像特征匹配的方法，确定扫地机器人的位姿信息相比，需要的计算量相对较小，从而能以较小的计算量确定扫地机器人的位姿信息，继而降低了确定环境空间的深度图的计算量。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，本申请涉及一种基于激光雷达与单目相机的深度图获取方法及扫地机器人。

背景技术

扫地机器人作为一种能够自动对待清扫区域进行清扫的智能电器，可以代替人对地面进行清扫，减少了人的家务负担，越来越受到人们的认可。为提升扫地机器人的自动化操作，如何使得扫地机器人具备一定的环境感知能力成为一个问题。

目前，作为扫地机器人实现环境感知的一种方案，扫地机器人可以通过配置结构光相机直接获取扫地机器人所处的环境空间中的障碍物的深度信息，从而实现扫地机器人对环境空间的感知，然而，该结构光相机在强光环境下表现很差，容易受到干扰，且价格较为昂贵。因此，如何提供一种受光照条件影响小、成本低的技术方案，实现扫地机器人对环境的感知，成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种基于激光雷达与单目相机的深度图获取方法及扫地机器人，用于提升扫地机器人环境感知的准确性以及降低成本，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种基于激光雷达与单目相机的深度图获取方法，该方法包括：

基于通过单目相机获取的多帧图像进行关键帧提取，得到两帧关键帧图像，两帧关键帧图像包括通过单目相机获取的扫地机器人在当前位置处的当前位置图像；

基于通过激光雷达获取的激光点云数据，确定通过单目相机获取的两帧关键帧图像时扫地机器人分别对应的位姿信息；

基于确定的获取两帧关键帧图像时扫地机器人分别对应的位姿信息，确定当前位置图像中各个像素点对应的深度值；

基于确定的当前位置图像中各个像素点对应的深度值确定扫地机器人在当前位置的深度图。

可选地，所述基于确定的获取所述两帧关键帧图像时所述扫地机器人分别对应的位姿信息，确定所述当前位置图像中各个像素点对应的深度值，包括：

基于确定的拍摄所述两帧关键帧图像时所述扫地机器人分别对应的位姿信息，通过三角测量方法确定所述当前位置图像中各个像素点对应的深度值。

可选地，所述基于通过单目相机获取的多帧图像进行关键帧提取，得到两帧关键帧图像，包括：

确定获取的所述扫地机器人在当前位置的当前位置图像为所述两帧关键帧图像中的其中一帧关键帧图像；

确定通过单目相机获取的多帧图像中与所述当前位置图像符合预定关系的某一候选图像为所述两帧关键帧图像中的另一帧关键帧图像，其中，所述预定关系包括获取所述当前位置图像时与获取所述某一候选图像时相比，所述扫地机器人的旋转角度和/或位置变化符合预定的阈值条件。

可选地，所述基于通过激光雷达获取的激光点云数据，确定通过单目相机获取所述两帧关键帧图像时所述扫地机器人分别对应的位姿信息，包括：

基于通过激光雷达获取的激光点云数据通过相应的点云匹配算法确定扫地机器人在各个位置处的位姿信息；

基于确定的所述扫地机器人在各个位置处的位姿信息通过时间映射关系，确定通过单目相机获取所述两帧关键帧图像时所述扫地机器人分别对应的位姿信息。