[发明专利]一种视觉扫地机正方向识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种视觉扫地机正方向识别方法及系统，方法包括：在扫地机初始化时对扫地机进行360度旋转，在旋转过程中通过扫地机的双目传感器获取多张扫地机周围环境的双目图像，提取双目图像的边缘特征，基于边缘特征匹配获取图像的深度，基于双目图像的边缘特征和深度信息，得到图像的3D边缘矩形图集，根据预设匹配算法对3D边缘矩形图集进行矩形识别，获取扫地机的正方向。通过本发明提供的方法及系统，降低了扫地机的成本，提高了清扫的效率，使扫地机更加高效的遍历清扫区域。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种视觉扫地机正方向识别方法及系统。

背景技术

扫地机在清扫目标区域时，用户初始的摆放方向通常较为随意，与房屋的墙体方向不垂直，如果以该方向进行建图、规划和清扫，会导致清扫效率降低、漏扫部分角落区域和建图不美观等问题。

在清扫初期进行正方向的识别目前主要有两种，一种基于激光传感器，通过多线激光获得点云，识别出墙体的深度，计算墙体和扫地机坐标系的夹角，从而矫正扫地机航向角，达到正方向识别的目的。另一种是基于栅格地图，通过清扫获得该区域有旋转角的障碍物栅格地图，再对该栅格地图进行直线拟合和角度计算，从而获得该区域正方向的栅格地图，用于后续清扫时进行基于地图定位，定位后的方向即为矫正后的与房屋墙体垂直的方向。由于激光传感器相较视觉传感器的成本较高，及基于栅格地图方法在初次清扫时无法识别正方向，在某区域的第一次清扫以及无法复用地图清扫的情况，存在成本高、清扫效率低、漏扫部分角落区域及建图不美观问题。

发明内容

因此，本发明提供的一种视觉扫地机正方向识别方法及系统，克服了现有技术中扫地机采用激光传感器的成本高，且在进行工作时清扫效率低、漏扫部分角落区域及建图不美观的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种视觉扫地机正方向识别方法，包括：

对扫地机进行初始化；

控制扫地机原地旋转360度，通过扫地机的双目传感器获取多张扫地机周围环境的双目图像；

提取双目图像的边缘特征，基于边缘特征匹配获取图像的深度；

基于双目图像的边缘特征和深度信息，得到图像的3D边缘矩形图集；

根据预设匹配算法对3D边缘矩形图集进行矩形识别，获取扫地机的正方向。

在一实施例中，将双目图像进行图像y坐标对齐，对匹配边缘进行同一y坐标的点对齐，获得x方向的视差，通过视差获取线上的深度，通过以下公式计算：

其中，Z为深度，f为焦距，b为基线，d为视差。

在一实施例中，通过以下公式计算视差：

d＝x_l-x_r

其中，x_l和x_r分别为双目传感器左目和右目同一时刻的x坐标。

在一实施例中，基于双目图像的边缘特征和深度信息，得到图像的3D边缘矩形图集的步骤，包括：

根据获取边缘特征的深度进行投影，得到图像的3D边缘坐标，根据当前扫地机的位姿转换为世界坐标，得到3D边缘矩形图集。

在一实施例中，对3D边缘矩形图集进行矩形识别，还包括：

根据预设矩形库匹配识别3D边缘矩形图集中的矩形。

在一实施例中，扫地机的正方向根据墙体方向设定。

在一实施例中，获取扫地机的正方向的步骤之后，还包括：