[发明专利]机器人行走障碍检测方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本发明提供一种机器人行走障碍检测方法和装置，通过摄像机获取图像，应用图像人体检测算法得到人体关节点在图像坐标系下的人体图像坐标(u,v)；将图像坐标系下的人体图像坐标(u,v)转换为图像物理坐标系下的图像物理坐标(x,y)；根据x、y确定激光发射器照射关键人体关节点的垂直偏转角度α和水平偏转角度β，启动激光发射器发射激光以测量人体到机器人的距离Z＇；根据x、y、Z′计算得到人体关节点在摄像机坐标系的坐标(X,Y,Z)；根据任意两人的相应人体关节点在摄像机坐标系的坐标(X₁,Y₁,Z₁)和(X₂,Y₂,Z₂)计算任意两人的相应人体关节点之间的距离L；根据任意两人的相应人体关节点之间的距离L确定行走方向，实现精确行人避障。还提供了一种计算机设备和存储介质。

技术领域

本发明涉及机器人避障技术领域，具体而言，本发明涉及一种机器人行走障碍检测方法和装置，以及一种计算机设备和存储有计算机可读指令的存储介质。

背景技术

在机器人的导航过程中，机器人的障碍检测是机器人成功导航运动的关键因素，相对于静止物体，移动中的行人更是给机器人的避障增加了诸多难点。在目前的机器人障碍检测方法中，存在诸多难题，如超声波检测范围有限，即使装载较多的数量，也难以全面地覆盖三维空间；激光检测虽然精度较高，也存在同样的问题；通过深度摄像机检测覆盖范围较大，但是由于庞大的数据处理和视觉景深限制，也存在障碍物检测精度不高的问题。并且这些方法主要是针对静止的物体，但是把行人等同于其他障碍物检测，在制定策略避让行人时显得比较被动，降低了有效避障的效率。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是难以避障行人的技术缺陷。

本发明提供一种机器人行走障碍检测方法，所述机器人具有摄像机、激光发射器、激光接收器，所述方法包括如下步骤：

步骤S10：通过摄像机获取图像，应用图像人体检测算法得到人体关节点在图像坐标系下的人体图像坐标(u,v)；

步骤S20：将图像坐标系下的人体图像坐标(u,v)转换为图像物理坐标系下的图像物理坐标(x,y)；

步骤S30：根据x、y确定激光发射器照射关键人体关节点的垂直偏转角度α和水平偏转角度β，启动激光发射器发射激光以测量人体到机器人的距离Z′；

步骤S40：根据x、y、Z′计算得到人体关节点在摄像机坐标系的坐标(X,Y,Z)；

步骤S50：根据任意两人的相应人体关节点在摄像机坐标系的坐标(X₁,Y₁,Z₁)和(X₂,Y₂,Z₂)计算任意两人的相应人体关节点之间的距离L；

步骤S60：根据任意两人的相应人体关节点之间的距离L确定行走方向。

在其中一个实施例中，步骤S20包括：

将图像坐标系下的人体图像坐标转换为图像物理坐标系下的图像物理坐标，转换关系为：

其中，(u,v)为图像坐标系下的人体图像坐标，(x,y)为在图像物理坐标系下的人体图像坐标，u₀和v₀为摄像机光轴在图像坐标系下的坐标值，dx和dy为每个像素在x轴和y轴的物理尺寸值。

在其中一个实施例中，步骤S30包括：

确定激光发射器照射关键人体关节点的垂直偏转角度α和水平偏转角度β，启动激光发射器发射激光以测量人体到机器人的距离Z′，其中：