[发明专利]参考平面调整及障碍物检测方法、深度相机、导航设备

说明书

本申请公开一种参考平面的调整方法、障碍物检测方法、深度相机以及导航设备，所述参考平面的调整方法包括：获取标准平面的标准深度值D0；采用深度相机对实际所在平面进行测量，获取测量深度值F1；根据所述测量深度值F1与所述标准深度值D0，获得所述深度相机的等效旋转角α，所述等效旋转角α为所述深度相机在垂直于传感面的平面内的等效倾斜角度；根据所述等效旋转角α与所述标准深度值D0，获得实际所在平面对应的参考平面的参考深度值D1。上述方法能够基于实际检测场景的环境干扰，获得更为准确的参考平面。

技术领域

本申请涉及距离传感技术领域，具体涉及一种参考平面调整及障碍物检测方法、深度相机、地面导航设备。

背景技术

飞行时间(ToF，Time of Flight)相机通过传感器发出的脉冲信号从发射到接收的时间间隔或激光往返被测物体一次所产生的相位来实现对被测物体的距离、三维结构或三维轮廓的测量。ToF传感器可同时获得灰度图像和距离图像，广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3D建模等诸多领域。

ToF相机被广泛使用在AGV(Automated Guided Vehicle)地面导航领域，例如应用于扫地机器人等。在进行地面导航时，会面临地面环境复杂的情况，例如地面不同区域的材质、场景不同，不同区域的反射率差异较大，使得多路径反射光等因素对测距的准确性造成较大的影响，从而无法准确识别地面位置，进而造成对障碍物的判断发生误差。

如何提高地面导航过程中，提高对障碍物检测的准确性，是目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种参考平面调整方法、障碍物检测方法、深度相机以及地面导航设备，以解决现有技术中由于地面环境差异导致的地面障碍物检测不准确的问题。

本申请提供的一种参考平面的调整方法，包括：获取标准平面R的标准深度值D0，采用深度相机对实际所在平面进行测量，获取测量深度值F1；根据所述测量深度值F1与所述标准深度值D0，获得所述深度相机的等效旋转角α，所述等效旋转角α为所述深度相机在传感面所在平面内的等效旋转角度；根据所述等效旋转角α与所述标准深度值D0，获得实际所在平面对应的参考平面的参考深度值D1。

可选的，确定所述等效旋转角α的方法包括：根据所述测量深度值F1与所述标准深度值D0，获取像素特征值res1，其中H为标准深度值D0对应的标准平面与深度相机之间的高度差；逐列计算像素坐标系下的像素列特征值res1_colavg(j)，res1_colavg(j)为第j列的像素单元的像素特征值res1的算数平均值；对每个像素对应的测量深度值F1进行点云转换，得到对应的空间坐标系内的空间特征值PCL_F1；逐列计算空间坐标系下的空间列特征值res1_colavg_dx(j)，所述空间列特征值res1_colavg_dx(j)为第j列的像素对应的空间特征值PCL_F1的算数平均值；将像素列特征值res1_colavg(j)与所述空间列特征值res1_colavg_dx(j)进行线性拟合，得到拟合函数res1_colavg＝k1·res1_colavg_dx+b1；根据所述拟合函数的斜率k1，计算得到所述等效旋转角α，α＝arctan(k1)。

可选的，根据等效旋转角α和标准深度值D0，计算得到所述参考深度值D1,D1＝D0·cosα。

可选的，还包括：根据深度相机所在平面的实际形貌特征，对所述参考平面进行补偿，获得补偿后的参考深度值D1’。

可选的，当实际地面具有凹陷或凸起时，将参考平面向深度相机的高度方向移动一补偿距离d，获得补偿后参考平面，所述补偿距离d大于或等于所述凹陷或凸起的高度。

可选的，补偿后参考平面对应的参考深度值

可选的，当所在平面与深度相机之间的高度差为H’，对所述参考平面进行补偿后的参考深度值