[发明专利]一种用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法

权利要求书

1.一种用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过安装在外骨骼机器人上的图像采集模块采集外骨骼机器人前进方向的路面环境图像，以得到第一环境图像；

将所述第一环境图像输入楼梯识别系统，以得到第一楼梯识别分数，其中所述楼梯识别系统利用经训练和测试得到的楼梯识别模型，得出所述第一楼梯识别分数；

将所述第一楼梯识别分数与第一设定分数进行比较；

当所述第一楼梯识别分数大于所述第一设定分数时，将所述第一环境图像进行灰度化处理，以得到第二环境图像；

将所述第二环境图像输入直线识别系统，以得到第二楼梯识别分数；

对所述第一楼梯识别分数和第二楼梯识别分数进行加权求和，以得到第三楼梯识别分数；

将所述第三楼梯识别分数与第二设定分数进行比较；

当所述第三楼梯识别分数大于所述第二设定分数时：

通过安装在外骨骼机器人上的测距模块测量得到测量距离，所述测量距离为测距模块和与其测距端正对的路面的距离；

将所述测量距离与设定距离进行比较；

当所述测量距离大于所述设定距离，判定当前路面环境为下行楼梯；

当所述测量距离小于所述设定距离，判定当前路面环境为上行楼梯。

2.根据权利要求1所述的用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法，其特征在于，所述楼梯识别模型通过以下步骤训练得到：

采集若干构图中包含有楼梯的第一图片，所述第一图片中的楼梯样式不同，和/或背景环境也不同；

对各所述第一图片中的楼梯部分划分为一类，并分别进行标注，以得到标注后生成的各第二图片；

利用各所述第二图片对Faster R-CNN网络进行训练和测试，以生成所述楼梯识别模型。

3.根据权利要求1所述的用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法，其特征在于，对所述第一环境图像进行灰度化处理之前，先对其进行锐化处理，得到第四环境图像，再对所述第四环境图像进行灰度化处理，以得到所述第二环境图像。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法，其特征在于，所述第一设定分数为0.5。

5.根据权利要求4所述的用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法，其特征在于，在计算所述第三楼梯识别分数时，所述第一楼梯识别分数和所述第二楼梯识别分数权重相等，且所述第二设定分数为0.6。