[发明专利]一种基于主动双目视觉的感知系统及机器人

说明书

本发明公开了一种基于主动双目视觉的感知系统及机器人，所述感知系统包括：双目摄像组件，纹理投射组件，惯性测量组件及微处理器，微处理器分别与所述双目摄像组件、纹理投射组件及惯性测量组件通讯连接；微处理器控制所述纹理投射组件间隔启动，以使得所述双目摄像组件交替采集到第一双目视图和第二双目视图，基于所述第二双目视图以及所述状态信息确定所述设备的定位信息。这样使用间隔式纹理投射方式，可同时实现视觉定位以及3D深度测量，使得机器人系统仅需要装置一个感知系统，降低了机器人的硬件成本。同时，还可以构建用于表达三维障碍物信息的环境地图，使得地面移动机器人可以基于该环境地图在复杂环境下进行导航与路径规划。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种基于主动双目视觉的感知系统及机器人。

背景技术

地面移动机器人的感知系统是其最为核心的构成部分，主要实现自身定位，障碍物深度感知以及环境地图构建，其为地面移动机器人的“眼睛”，因此，地面移动机器人的感知系统是影响其智能程度的关键因素。

目前普遍使用感知系统包括基于单线激光雷达的感知系统和基于单目视觉摄像头的感知系统。在基于单线激光雷达的感知系统中，单线激光雷达主要用来实现地面移动机器人的定位和构建环境地图，而障碍物信息由单线激光雷达和外部传感器共同输出，例如红外接近传感器，单点TOF传感器或者碰撞板等。基于单线激光雷达的感知系统中，单目视觉摄像头主要用来实现地面移动机器人的定位信息，而障碍物信息需要外部传感器输出，例如，红外接近传感器，单点TOF传感器，碰撞板等。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于主动双目视觉的感知系统及机器人。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面提供了一种基于主动双目视觉的感知系统，所述感知系统包括：

双目摄像组件，用于采集拍摄场景的双目视图；

纹理投射组件，用于发射可被双目摄像组件感测的投射纹理；

惯性测量组件，用于采集装配有该感知系统的设备的状态信息；

微处理器，所述微处理器分别与所述双目摄像组件、纹理投射组件以及所述惯性测量组件通讯连接；所述微处理器用于控制所述纹理投射组件间隔启动，以使得所述双目摄像组件交替采集到第一双目视图和第二双目视图，并基于所述第二双目视图以及所述状态信息，确定所述设备的定位信息，其中，所述第一双目视图包含所述投射纹理，所述第二双目视图未包含所述投射纹理。

所述的基于主动双目视觉的感知系统，其中，所述状态信息包括加速度和角速度；所述微处理基于所述第二双目视图以及所述状态信息，确定所述设备的定位信息具体包括：

基于所述第二双目视图以及预设三维特征点地图，确定所述设备对应第一定位信息；

基于所述状态信息确定所述设备的第二定位信息；

基于所述第一定位信息以及所述第二定位信息，确定所述设备的定位信息。

所述的基于主动双目视觉的感知系统，其中，所述基于所述第二双目视图以及预设三维特征点地图，确定所述第二双目视图相对于所述三维特征图的第一定位信息具体包括：

对于预设三维特征点地图中的每个像素点，确定该像素点在第二双目视图中左视图上的第一图像块和右视图上的第二图像块；

基于获取到的所有第一图像块和所有第二图像块，确定所述设备对应第一定位信息。

所述的基于主动双目视觉的感知系统，其中，所述基于所述状态信息确定所述设备的候选定位信息具体包括：

根据所述状态信息，确定所述设备对应的定位变化信息；