[发明专利]一种视觉导航方法

权利要求书

1.一种视觉导航方法，其特征在于：包括带摄像头的机器人，导航步骤包括，

1）机器人进行路径指定点预识别；所述指定点包括机器人停留点、路径变换点；所述路径变换点包括十字路口、丁字路口以及L形路口；

2）机器人执行任务时，按路径行走顺序连续拍摄行进图像；

3）机器人控制行走左右方向，使机器人向指定点行走；

4）机器人控制行走前后方向至指定点；

所述机器人进行路径指定点预识别，包括机器人按照行走路径行走，按路径行走顺序拍摄指定点的前方图像作为前方参考图像，并提取前方参考图像的关键特征；直至完成所有行走路径、所有指定点的前方参考图像拍摄、并提取前方参考图像的关键特征；

所述机器人执行任务时，按路径行走顺序连续拍摄前进方向的前方图像作为前方当前图像、提取前方当前图像关键特征；

所述机器人控制行走左右方向，使机器人向指定点行走，包括机器人根据预识别时前方参考图像关键特征在前方参考图像中的位置比例，与前方当前图像关键特征在前方当前图像中的位置比例进行比较，控制机器人的行走左右方向，使前方当前图像关键特征在前方当前图像中的位置比例等于机器人预识别时前方参考图像关键特征在前方参考图像中的位置比例；

所述机器人控制行走前后方向至指定点，包括机器人根据前方当前图像关键特征的图像大小，与机器人预识别时在指定点拍摄的前方参考图像关键特征的图像大小进行比较，控制机器人的行走，使两者大小相同，即机器人到达指定点。

2.如权利要求1所述的一种视觉导航方法，其特征在于：所述步骤1）中机器人进行路径指定点预识别，还包括机器人按照行走路径行走，按行走顺序拍摄全部或部分指定点的侧面图像作为侧面参考图像，并提取侧面参考图像的关键特征；

所述步骤2）中所述机器人执行任务时，按行走顺序连续拍摄行进图像，还包括机器人在执行任务时，按行走顺序拍摄全部或部分指定点附近的侧面图像作为侧面当前图像，并提取侧面当前图像关键特征；

所述步骤4）中所述机器人控制行走前后方向至指定点，包括机器人在全部或部分指定点根据预识别时侧面参考图像关键特征在侧面参考图像中的位置比例，与侧面当前图像关键特征在侧面当前图像中的位置比例进行比较，控制机器人的行走前后方向，使侧面当前图像关键特征在侧面当前图像中的位置比例等于预识别时侧面参考图像关键特征在侧面参考图像中的位置比例，即机器人到达指定点。

3.如权利要求1所述的一种视觉导航方法，其特征在于：所述前方参考图像以及前方当前图像包括放置在前方指定位置的二维码图案、圆形图案、多边形图案、色块图案中的至少一种。

4.如权利要求2所述的一种视觉导航方法，其特征在于：所述侧面参考图像以及侧面当前图像包括放置在侧面指定位置的二维码图案、圆形图案、多边形图案、色块图案中的至少一种。

5.如权利要求3或4所述的一种视觉导航方法，其特征在于：所述二维码图案、圆形图案、多边形图案和/或色块图案中所提取的关键特征的中心或中心线，与机器人观测方向图像的中心线重合。

6.如权利要求1或2所述的一种视觉导航方法，其特征在于：提取图像的关键特征包括对图像的以下处理步骤：

A、获取图片所对应的RGB三个单通道图；

B、选取相应的单通道图，要求选择清晰度和对比度最高的那个通道；

C、选取相应的域值，然后对单通道图进行域值提取，得到域值提取图；

D、从域值提取图中获得最大的连通域；

E、对该连通域进行填充；

F、获取填充后的连通域轮廓，进而获得该轮廓的关键特征。

7.如权利要求1所述的一种视觉导航方法，其特征在于：所述步骤（1）中机器人进行预识别，还包括机器人通过输入其他机器人预识别的数据来完成预识别。

8.如权利要求1所述的一种视觉导航方法，其特征在于：所述机器人还包括卫星定位装置以及地图；所述步骤（1）中机器人进行预识别时，机器人按照行走路径行走包括机器人在卫星定位装置支持下，机器人按照地图上的规划路径行走。

9.如权利要求1所述的一种视觉导航方法，其特征在于：机器人进行路径指定点预识别以及机器人执行任务时，按路径行走顺序连续拍摄行进图像过程中，包括当采集的图像关键特征的像素较少时，采用光学变焦方式放大拍摄采集。