[发明专利]一种基于单目摄像头测距的机器人跟随系统及方法

说明书

一种基于单目摄像头测距的机器人跟随系统及方法，该系统包括摄像头、图像处理器、中央控制器、存储器及运动机构，所述中央控制器连接所述图像处理器、存储器及运动机构；所述摄像头用于实时捕获包括标记物的且具有设定总像素值的图像；所述图像处理器用于对图像进行处理并识别出所述标记物占所述图像中的像素值；所述存储器预先存储有前进阈值像素及停止阈值像素；所述中央控制器在所述标记物占所述图像中的像素值大于或等于所述前进阈值像素时控制所述运动机构前进，或者在所述标记物占所述图像中的像素值小于所述停止阈值像素时控制所述运动机构停止前进。本发明基于单目摄像头测距的机器人跟随系统结构更简单，更易用，成本更低。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种基于单目摄像头测距的机器人跟随方法及系统。

背景技术

目前，机器人跟随一般使用红外传感器或超声波传感器，通过红外传感器或超声波传感器测量目标物距离变化进行跟随。但他们各自都存在着明显的缺陷，红外传感器由于光线的影响只能用于室内，而超声波传感器由于障碍物反射的影响只能用于室外，且他们都无法辨别特定的目标物，无法实现特定目标物的跟随。超声波雷达跟超声波传感器存在同样的问题，虽然激光雷达克服了红外传感器容易受光线影响的的弱点能够用于室外测距，但也无法辨别特定的目标物，无法实现特定目标物的跟随。

深度相机的产生克服了传统传感器的不足，既能辨别特定目标物，又能测距，但成本较高，使用比较复杂，一般用于三维成像领域，很少用于目标物跟随。

发明内容

基于此，本发明提供一种可以让机器人跟随目标物行进的方法更简单，更易用，成本更低的基于单目摄像头测距的机器人跟随系统及方法。

一种基于单目摄像头测距的机器人跟随系统，包括摄像头、图像处理器、中央控制器、存储器及运动机构，所述中央控制器连接所述图像处理器、存储器及运动机构；所述摄像头用于实时捕获包括标记物的且具有设定总像素值的图像；所述图像处理器用于对图像进行处理并识别出所述标记物占所述图像中的像素值；所述存储器预先存储有前进阈值像素及停止阈值像素；所述中央控制器在所述标记物占所述图像中的像素值大于或等于所述前进阈值像素时控制所述运动机构前进，或者在所述标记物占所述图像中的像素值小于所述停止阈值像素时控制所述运动机构停止前进。

一种基于单目摄像头测距的机器人跟随方法，包括以下步骤：

实时捕获包括标记物的且具有设定总像素值的图像；

对图像进行处理并识别出所述标记物占所述图像中的像素值；

预先存储前进阈值像素及停止阈值像素；

在所述标记物占所述图像中的像素值大于或等于所述前进阈值像素时控制所述运动机构前进，或者在所述标记物占所述图像中的像素值小于所述停止阈值像素时控制所述运动机构停止前进。

本发明机器人利用单目相机实现目标物跟随的方法及系统，从来获知标记物的距离大小，如果计算出来的像素值大于前进阈值，机器人就开始前进，直到所获得的图像中标记物的像素值小于停止阈值再停止；如果计算出来的像素值小于停止阈值，机器人就停止前进，直到所获得的图像中标记物的像素值大于前进阈值再前进，系统简单、成本低且具有很好的跟随性能。

附图说明

图1为本发明提供的基于单目摄像头测距的机器人跟随系统的原理示意图。

图2为图1所示的基于单目摄像头测距的机器人跟随系统的摄像头获取的图像的示意图。

图3为本发明提供的基于单目摄像头测距的机器人跟随方法的流程示意图。

具体实施方式