[发明专利]一种搭载高光谱相机的扫地机器人

说明书

本发明公开一种搭载高光谱相机的扫地机器人，具有扫地和移动模块、电源模块、信息处理和控制模块，还包括高光谱相机模块、RGB相机模块、异型相机标定模块；高光谱相机模块与信息处理和控制模块相连，用于用来获取目标物体的高光谱信息；RGB相机模块与信息处理和控制模块相连，用于获取目标物体的RGB图像；异型相机标定模块分别与高光谱相机和RGB相机相连，用于高光谱相机和RGB相机的外参标定。扫地机器人，设有移动端无线传输模块。扫地机器人设有配套的固定基站式充电桩。固定基站式充电桩设有固定端无线传输模块。固定基站式充电桩设有信息处理模块。本发明可实现多维信息采集，有助于目标识别、三维重建、精确定位等应用。

技术领域

本发明涉及扫地机器人领域，特别是涉及一种搭载高光谱相机的扫地机器人设备。

背景技术

在现代日益舒适的家居生活中，从家务中解放双手离不开扫地机器人。扫地机器人可以利用激光雷达基于SLAM(simultaneous localization and mapping)技术自动扫描家居环境地图，并完成路径规划、定位、避障、清扫拖洗以及自动充电等功能。

因为家庭环境经常是变化的，完成目标识别有助于在变化环境中实现上述功能，但普通RGB相机无法有效识别/区别电线、木棍等细长状目标，导致扫地机器人经常被电线缠住而无法工作。因此如何准确识别目标物体十分重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种搭载高光谱相机的扫地机器人。

一种搭载高光谱相机的扫地机器人，具有扫地和移动模块、电源模块、信息处理和控制模块，还包括高光谱相机模块、RGB相机模块、异型相机标定模块；

所述的高光谱相机模块与信息处理和控制模块相连，用于用来获取目标物体的高光谱信息；

所述的RGB相机模块与信息处理和控制模块相连，用于获取目标物体的RGB图像；

所述的异型相机标定模块分别与高光谱相机和RGB相机相连，用于高光谱相机和RGB相机的外参标定。

所述的扫地机器人，设有移动端无线传输模块。

所述的扫地机器人设有配套的固定基站式充电桩。

所述的固定基站式充电桩设有固定端无线传输模块。

所述的固定基站式充电桩设有信息处理模块。

所述的高光谱相机模块包括一个电光可调谐滤波片和一个CCD相机。

所述的高光谱相机模块和RGB相机模块相连。

所述的扫地机器人，还设有语音控制模块。

所述的扫地机器人，还设有配套的遥控器。

所述的扫地机器人，通过固定基站式充电桩相连，多个协同工作。

本发明的有益效果：

现有的扫地机器人很难识别地上的细电线(普通图像的空间分辨率不够)而被缠住，高光谱相机可以用来区别这些地板上的目标，如区别电线材料(有塑料荧光光谱特征)和细木棍材料等，为扫地机器人智能避障提供决策依据。

本发明将高光谱相机和普通RGB相机标定后可组成异型相机双目系统，扫地机器人的RGB图片流和高光谱图像流信息可在本地机载的信息处理和控制模块处理，也可以无线传输到设有信息处理模块的固定基站式充电桩进行计算，计算结果实时返回给扫地机器人。相比于本地机载处理，这种前轻后重式的方案降低了扫地机器人端的运算和供电压力，保证了扫地机器人长时间续航；该方案总体上增强了整个系统的计算能力，保障了基于高光谱图片和RGB图片的更高级感知应用。

固定基站式充电桩的信息处理模块可为多个扫地机器人提供计算服务，保证了系统的扩展便利性。形成网络的多个扫地机器人尤其适合多房间、大空间等应用场景，比如工业和公共场合（如机场）等。