[发明专利]一种基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统及方法

说明书

本发明公开一种基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统，包括深度摄像机、中央处理器、机器人运动控制器、移动机器人，所述深度摄像机的输出端与所述中央处理器的输入端相联接，所述中央处理器的输入输出端与所述机器人运动控制器的输入输出端相联接，所述机器人运动控制器的输入输出端与所述机器人的输入输出端相联接；所述深度摄像机设置于所述移动机器人上，所述深度摄像机包含若干RGB‑D传感器，所述RGB‑D传感器的输出端与所述中央处理器的输入端相联接。本发明提出的基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统及方法彻底解决了考虑坐标系变换并从构建视觉安全运动通道的技术手段上构建避障路径规划方法及系统的整体细化的技术方案的技术需求。

技术领域

本发明涉及一种基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统及方法，属于导航避障设计领域。

背景技术

现有的车载导盲避障用的架构及方法，多采用直接的摄像机采集障碍物的信息，无论是雷达探测或者红外线探测方式，都不能从根本上构建针对障碍物的有效避障路径规划的技术手段，现有技术也只是笼统的提出避障的方法介绍，缺乏提出考虑坐标系变换并从构建视觉安全运动通道的技术手段上构建避障路径规划方法及系统的整体细化的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统，其特征在于，包括深度摄像机、中央处理器、机器人运动控制器、移动机器人，所述深度摄像机的输出端与所述中央处理器的输入端相联接，所述中央处理器的输入输出端与所述机器人运动控制器的输入输出端相联接，所述机器人运动控制器的输入输出端与所述机器人的输入输出端相联接；所述深度摄像机设置于所述移动机器人上，所述深度摄像机包含若干RGB-D传感器，所述RGB-D传感器的输出端与所述中央处理器的输入端相联接。

本发明还提出一种基于深度摄像机的视觉运动通道的构建系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1：中央处理器实时从安置在移动机器人上的深度摄像机上的RGB-D传感器抓取图像以及深度数据进行障碍物检测，检测移动机器人运动路径上是否有障碍物；

步骤SS2：若所述中央处理器判断运动路径上无障碍物，则中央处理器发送控制信号给机器人运动控制器，机器人运动控制器发送运动控制指令给移动机器人控制移动机器人运动；

步骤SS3：若所述中央处理器判断运动路径上有障碍物，则生成避开障碍物的运动轨迹给所述机器人运动控制器，机器人运动控制器发送运动控制指令给移动机器人控制所述移动机器人运动。

作为一种较佳的实施例，所述步骤SS1具体包括：

步骤SS11：深度摄像机的相机坐标系到移动机器人的机器人坐标系进行变换；

步骤SS12：通过地面检测实现障碍物检测；

步骤SS13：调节深度摄像机的视角为移动机器人运动提供安全通道并转入步骤SS11。

作为一种较佳的实施例，所述步骤SS11具体包括：

设定O_c是相机坐标系原点，O_R是机器人坐标系原点，平面G代表地面；已知在机器人坐标系中每个黑球标定点的准确坐标值，并且已知黑球的半径，从而可以获得机器人坐标系中黑球中心的坐标值p_i＝(x_ri，y_ri，z_ri)；

通过深度摄像机的RGB-D传感器获得黑球在相机坐标系中的点云坐标；借助球体匹配算法，可以获得球心坐标值q_i＝(x_ci，y_ci，z_ci)；