[实用新型]一种全景摄像模组及基于该摄像模组的扫地机器人

说明书

本申请公开了扫地机器人用全景摄像模组，其视野范围覆盖墙壁中上部和部分天花板区域，可解决现有摄像头视野较小，单幅图像无法判断扫地机器人周围环境状况的问题。具体来说，本申请的摄像模组从物侧至像侧依次设有透光罩壳、第一反射镜、第二反射镜和感光元件，所述第一反射镜为凹面镜，所述第二反射镜为凸面镜，所述第一反射镜底部设有通孔，所述第一反射镜的反射面朝向所述透光罩壳，所述第二反射镜面的反射面朝向所述通孔，所述感光元件位于所述通孔的下侧，所述通孔和感光元件之间设有透镜/透镜组。

技术领域

本申请涉及智能家电领域，涉及一种扫地机器人，特别涉及一种基于视觉导航的扫地机器人。

背景技术

扫地机器人近年来逐渐普及，但目前扫地机器人普遍存在智能化程度不高，环境适应能力弱，重复清扫和漏扫同时并存等问题。

早期扫地机器人多为随机碰撞式，该类扫地机器人按照预设清扫逻辑在待清扫表面随机游走清扫，在此过程中扫地机并不知道自身位置和所处环境情况，其清扫效果主要取决于清扫时间，虽然部分公司陆续提出了优化的随机清扫逻辑算法(如US6809490)，但仍然无法从根本上解决扫地机器人定位的问题；为提高清扫效率，惯性导航扫地机器人应运而生，该类扫地机通过在扫地机本体设置惯性传感器实现扫地机定位和环境地图构建，但是惯性传感器存在累计误差，长时间使用后定位精度低，影响清扫效果。

随后IROBOT公司开发了基于灯塔定位的扫地机器人，该类扫地机器人通过在室内设置多个灯塔实现对扫地机器人的定位，其优点是不存在累计误差，但灯塔本身的高成本限制了其推广使用。随后 NEATO公司向市面推出了基于激光雷达导航的扫地机器人，该类产品在扫地机器人主体上附设可360°旋转的激光雷达，通过三角激光测距的方式实现对扫地机器人的定位和障碍物地图构建，但是该类扫地机器人通过激光测距定位，定位快速精准且无累计误差，但是激光雷达也存在成本较高，使用寿命有限等问题。与激光雷达相比，视觉传感器具有成本低，寿命长，稳定性高等优点，传统二维无法直接获取深度信息，因此需要对多帧图像进行处理或者采用直接双目视觉方案；双目视觉随精度高，但是标定要求高，计算量大，目前扫地机器人多采用单目视觉方案。

早期单目视觉扫地机器人传感器视野多朝向天花板(如 CN1106913C所示)，随后部分厂家提出了视野朝向墙壁的单目窄视野扫地机器人(如CN106537186A所示)，不同视野角和视野朝向对定位精度、定位算法实现影响较大，CN1106913C的方案在天花板特征丰富的环境具有较好的效果，但在特征较少或特征重复的环境效果较差，CN106537186A的方案虽然可以提高图像的分辨率从而更准确的识别特征，但单幅图像无法判断扫地机器人周围环境状况，需要拼接多幅图像才能获知全局信息，图像拼接不仅增加了算法的复杂程度，而且由于扫地机运动过程中容易出现相邻图像视差过大，存在无法有效进行特征匹配、图像拼接的情况。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种扫地机器人摄像模组，以解决现有扫地机器人摄像头模组视野范围过小、视野朝向不合理的问题。

为了达到上述目的，本申请提供全景摄像模组，包括从物侧至像侧依次设有透光罩壳、第一反射镜、第二反射镜和感光元件，所述第一反射镜为凹面镜，所述第二反射镜为凸面镜，所述第一反射镜底部设有通孔，所述第一反射镜的反射面朝向所述透光罩壳，所述第二反射镜的反射面朝向所述通孔，所述感光元件位于所述通孔的下侧。

进一步，透光罩壳部分区域不透光，该不透光区域的覆盖面积大于第二反射镜的面积。

进一步，不透光区域为附着在透光罩壳上的掩膜层。

进一步，第一反射镜的光轴穿过所述不透光区域，所述不透光区域在垂直于光轴平面的投影呈圆形且其面积大于第一反射镜在该平面的投影面积。

进一步，透光罩壳呈半球状，第二反射镜固定在所述透光罩壳内壁顶部。

进一步，第一反射镜焦距小于第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜的光轴重合。