移动机器人获取激光图像的方法、芯片和机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种移动机器人获取激光图像的方法、芯片和机器人。

背景技术

机器人在清扫地面的过程中，环境中的其他光源照射到摄像头的视野范围内是很普遍的情况，比如灯光、阳光等。环境光对画面中的线激光信息的提取可能会产生很大的干扰，导致机器的误判，降低了清扫的效率。而已公开的中国发明专利：一种提高视频信号采集抗干扰能力的方法（CN201810130682.6），虽然采用帧间差分法可以获取到滤除环境光后的图像，但是移动机器人是在运动过程中采集环境信息，机器人在采集第二帧图像时，机器人相对环境光的位置会发生变化，如果采用这种方法获取环境图像，获取到的环境图像会出现重影、拖影等现象，对机器人的检测判断造成较大的影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种移动机器人获取激光图像的方法、芯片和机器人，可以有效解决环境光干扰机器人获取环境信息的问题，提高机器人的清扫效率。本发明的具体技术方案如下：

一种移动机器人获取激光图像的方法，该方法包括以下步骤：S1：机器人以隔帧点亮的方式来控制红外激光器的打开和关闭；S2：机器人当前帧通过设有滤光片的摄像头获取具有红外激光信息的环境图像，然后下一帧获取没有红外激光信息的环境图像；S3：机器人对没有红外激光信息的环境图像进行区域积分；S4：机器人根据具有红外激光信息的环境图像和处理后的没有红外激光信息的环境图像得到彻底消除环境光后具有红外激光信息的目标图像。该方法通过区域积分的形式过滤掉图像中的运动信息，消除掉图像中的拖影和重影等现象，使机器人可以获取清晰的图像进行检测判断，提高检测数据的精准度；该方法还可以滤除环境光对机器人检测数据的影响，提高机器人的检测准确度。

于本发明的一个或多个方案中，所述红外激光器为一字型红外线激光器。采用线激光可以获取到较多红外信息的图像。

于本发明的一个或多个方案中，所述滤光片为与红外激光器发射波长相匹配的带通滤光片。使用广泛，可靠性较高。

于本发明的一个或多个方案中，步骤S3的具体步骤为：机器人以没有红外激光信息的环境图像的中间像素为中心设置区域，对区域中的像素进行求和后再除以预设值，如果计算结果大于预设阈值，则中间像素为255，否则中间像素为计算结果。消除了机器人位置变化对数据采集的影响，提高机器人的检测的准确度。

于本发明的一个或多个方案中，步骤S4的具体步骤为：机器人用具有红外激光信息的环境图像减去处理后的没有红外激光信息的环境图像，将计算后为负数的像素点置零，得到彻底消除环境光后具有红外激光信息的目标图像。通过两帧数据结合的方法来获取目标图像，使目标图像更加清晰，使机器人检测结果更加准确。

一种移动机器人检测障碍物的方法，其特征在于，该方法在检测障碍物时采用上述的移动机器人获取激光图像的方法来获取障碍物的信息图像。移动机器人可以获取到消除环境光后的障碍物信息图像，提高机器人检测障碍物的能力。

一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于控制机器人执行上所述的移动机器人获取激光图像的方法。通过装载在不同的机器人中使机器人可以通过该滤光方法来减少环境光对机器人检测结果的影响，适用性强。

一种机器人，装配有主控芯片，所述主控芯片是上述的芯片。机器人通过该方法来滤除检测过程中环境光对机器人的检测结果的影响，提高机器人的检测能力。

附图说明

图1为本发明的移动机器人获取激光图像的方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征 “之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照附图1可知，一种移动机器人获取激光图像的方法，该方法包括以下步骤：S1：机器人以隔帧点亮的方式来控制红外激光器的打开和关闭；S2：机器人当前帧通过设有滤光片的摄像头获取具有红外激光信息的环境图像，然后下一帧获取没有红外激光信息的环境图像；S3：机器人对没有红外激光信息的环境图像进行区域积分；S4：机器人根据具有红外激光信息的环境图像和处理后的没有红外激光信息的环境图像得到彻底消除环境光后具有红外激光信息的目标图像。该方法通过区域积分的形式过滤掉图像中的运动信息，消除掉图像中的拖影和重影等现象，使机器人可以获取清晰的图像进行检测判断，提高检测数据的精准度；滤光片只能滤除波长与滤光片的带通范围不一样的环境光，而波长与滤光片的带通范围相同的环境光还是会通过滤光片对机器人的检测造成影响，而该方法可以彻底滤除滤波片无法滤除的环境光，防止环境光对机器人检测造成影响，提高机器人的检测准确度。

作为其中一种实施例，所述红外激光器为一字型红外线激光器。采用线激光可以获取到较多红外信息的图像。所述滤光片为与红外激光器发射波长相匹配的带通滤光片。使用广泛，可靠性较高。

作为其中一种实施例，在滤除环境光时，所述机器人在使用与红外激光器发射波长匹配的带通滤光片的基础上，机器人的程序自动调制线激光的开关，摄像头一帧打开线激光，一帧关闭线激光，在帧传输结束瞬间控制其开关，从而获取到线激光打开和关闭时的具有红外激光信息的环境图像和没有红外激光信息的环境图像，然后机器人对没有红外激光信息的环境图像进行处理。机器人以没有红外激光信息的环境图像的中间像素为中心设置区域，对区域中的像素进行求和后再除以预设值，如果计算结果大于预设阈值，则中间像素为255，否则中间像素为计算结果。消除了机器人位置变化对数据采集的影响，提高机器人的检测的准确度。

作为其中一种实施例，所述机器人用具有红外激光信息的环境图像减去处理后的没有红外激光信息的环境图像，将计算后为负数的像素点置零，得到彻底消除环境光后具有红外激光信息的目标图像。通过两帧数据结合的方法来获取目标图像，使目标图像更加清晰，使机器人检测结果更加准确。

一种移动机器人检测障碍物的方法，其特征在于，该方法在检测障碍物时采用上述的移动机器人获取激光图像的方法来获取障碍物的信息图像。移动机器人可以获取到消除环境光后的障碍物信息图像，提高机器人检测障碍物的能力。

一种芯片，内置控制程序，所述控制程序用于控制机器人执行上所述的移动机器人获取激光图像的方法。通过装载在不同的机器人中使机器人可以通过该滤光方法来减少环境光对机器人检测结果的影响，适用性强。

一种机器人，装配有主控芯片，所述主控芯片是上述的芯片。机器人通过该方法来滤除检测过程中环境光对机器人的检测结果的影响，提高机器人的检测能力。

在说明书的描述中，参考术语“合一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。说明书的描述中连接的所述连接方式具有明显的效果和实用效力。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，应由各权利要求限定之。