[发明专利]一种单目边框测距方法、装置、介质及幕墙机器人

说明书

本发明提供了一种单目边框测距方法，其包括如下步骤：S10，获取单目相机拍摄的包含有幕墙边框的第一图像；S20，分别使用第一参数、第二参数的canny算子对所述第一图像进行边缘提取以获取第一边缘图、第二边缘图；将所述第一边缘图和所述第二边缘图进行融合获取第三边缘图；其中第一参数、第二参数不同；S30，检测所述第三边缘图像中的水平直线，获取所述水平直线到第一图像底部的像素距离，并根据IMU的角度信息和玻璃幕墙边框转换模型计算水平边框距离；S40，检测所述第三边缘图像中的垂直直线，并根据IMU的角度信息和将所述垂直直线的斜率和截距代入玻璃幕墙边框转换模型计算垂直边框距离。本发明的玻璃幕墙边框转换模型更简单、运算量更低，不需要更重的运算模块以应对大运算量。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体来说，涉及一种单目边框测距、装置、介质及幕墙机器人。

背景技术

近年来，随着大量以玻璃幕墙为外立面的摩天大楼的崛起，以及对建筑群清洁和美观的需求，对玻璃幕墙的清洗任务越来越繁重。传统的人工清洁方法工作效率低、危险系数高。随着机器人技术的发展，使用专用的玻璃幕墙清洁机器人进行幕墙的清洁已成为发展趋势。

随着幕墙清洁机器人的自动化和智能化程度的提高，降低了现场操作人员工作量以及人为操作失误几率。幕墙清洁机器人的自动化和智能化，首先需要机器人能够感知周围的工作环境。在各类型感知系统和方案中，单目视觉是在价格低廉、重量轻的同时能够获取丰富信息，适合对价格和重量有要求的幕墙清洁机器人。

然而，在单目摄像机将三维现实空间投影到二维图像的过程中，会丢失了深度信息，无法记录需要识别的目标物体到摄像机的距离。对于幕墙清洁机器人，主要需要测量的就是到玻璃边框的距离，实现机器人的路线规划、避免碰撞。

现有的玻璃幕墙清洁机器人绝大部分是手动操作，主流的测距方案是人工目测、单点激光测距和超声波测距。

虽然单目测距技术在学术领域已有大量的相关研究，在自动驾驶和机器人的应用领域也有不少技术方案，但是还没有适用于幕墙清洁机器人的单目测距技术方案。

本文提供的背景描述用于总体上呈现本公开的上下文的目的。除非本文另外指示，在该章节中描述的资料不是该申请的权利要求的现有技术并且不要通过包括在该章节内来承认其成为现有技术。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种单目边框测距方法，其包括如下步骤：

S10，获取单目相机拍摄的包含有幕墙边框的第一图像；

S20，分别使用第一参数、第二参数的canny算子对所述第一图像进行边缘提取以获取第一边缘图、第二边缘图；将所述第一边缘图和所述第二边缘图进行融合获取第三边缘图；其中第一参数、第二参数不同；

S30，检测所述第三边缘图像中的水平直线，获取所述水平直线到第一图像底部的像素距离，并根据IMU的角度信息和玻璃幕墙边框转换模型计算水平边框距离；

S40，检测所述第三边缘图像中的垂直直线，并根据IMU的角度信息和将所述垂直直线的斜率和截距代入玻璃幕墙边框转换模型计算垂直边框距离。

具体的，步骤S20还包括：

S21、获取所述单目相机拍摄的包含有幕墙边框的第一图像；

S22、使用第一参数的canny算子对所述第一图像进行边缘提取以获取第一边缘图；

S23、使用第二参数的canny算子对所述第一图像进行边缘提取以获取第二边缘图；

S24、将所述第一边缘图、第二边缘图加权融合获取第三边缘图；

S25、提取所述第三边缘图的像素群的轮廓，去除非矩形的像素以获取去除噪声的第三边缘图像。