一种基于图像识别的门框定位方法及机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115424124A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202211023208.6(22)申请日2022.08.25(71)申请人珠海一微半导体股份有限公司地址519000广东省珠海市横琴新区环岛东路3000号2706(72)发明人乐钦杰李永勇(51)Int.Cl.G06V20/00(2022.01)G06V10/22(2022.01)G06V10/75(2022.01)权利要求书3页说明书15页附图1页(54)发明名称一种基于图像识别的门框定位方法及机器人(57)摘要本发明公开一种基于图像识别的门框定位方法及机器人，该门框定位方法包括：机器人在室内工作区域内按照预设规划路径行走，并在行走过程中采集环境图像，再从采集到的环境图像内连接出参考门梁线，再确定参考门梁线所在的待测门框相对于机器人的位置的方向信息，并记录下来；在机器人按照预设规划路径行走完所述室内工作区域后，机器人选择一个待评分位置作为匹配中心进行模板匹配，当检测到所述参考门梁线所在的待测门框相对于机器人所行走过的位置的方向信息的匹配结果以及对应的参考门梁线的角度信息的匹配结果都满足预设角度匹配条件时，机器人确定该待评分位置是门框的门梁的中心点，以实现对门框定位。CN115424124ACN115424124A权利要求书1/3页1.一种基于图像识别的门框定位方法，其特征在于，该门框定位方法的执行主体是机器人，该机器人装配有镜头朝上设置的摄像头，该摄像头采集的环境图像的中心点表示机器人的正上方的位置；该门框定位方法包括：步骤S1、机器人在室内工作区域内按照预设规划路径行走，并在行走过程中采集环境图像；步骤S2、机器人从采集到的环境图像内连接出参考门梁线，再确定参考门梁线所在的待测门框相对于机器人的位置的方向信息，并将该参考门梁线的角度信息以及该参考门梁线所在的待测门框相对于机器人的位置的方向信息记录下来；步骤S3、在机器人按照预设规划路径行走完所述室内工作区域后，机器人选择一个待评分位置作为匹配中心进行模板匹配，当检测到所述参考门梁线所在的待测门框相对于机器人所行走过的位置的方向信息的匹配结果以及对应的参考门梁线的角度信息的匹配结果都满足预设角度匹配条件时，机器人确定该待评分位置是门框的门梁的中心点，以实现对门框定位。2.根据权利要求1所述门框定位方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在机器人行走的过程中，机器人从当前采集到的环境图像内提取出两条参考门柱线，再基于两条参考门柱线连接出参考门梁线，然后根据该参考门梁线的中心点与当前采集到的环境图像的中心点的位置关系，确定该参考门梁线所在的待测门框相对于机器人的当前位置的方向信息，再将该待测门框相对于机器人的当前位置的方向信息、以及该参考门梁线的角度信息记录到机器人的当前位置对应的一个栅格内，其中，该栅格是机器人在按照预设规划路径行走的过程中构建的栅格地图内的单元格。3.根据权利要求2所述门框定位方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：机器人按照预设规划路径行走完所述室内工作区域后，在其构建的栅格地图的对应栅格内记录有所述参考门梁线所在的待测门框相对于该栅格对应的机器人的位置的方向信息、以及该参考门梁线的角度信息；同一条参考门梁线所在的待测门框相对于机器人所行走过的位置的方向信息包括：机器人在同一条参考门梁线的不同侧的位置处探测到的所述方向信息，以使机器人从多种不同视角探测到同一条参考门梁线所在的待测门框。4.根据权利要求3所述门框定位方法，其特征在于，在所述步骤S3中，机器人使用门方位模板遍历栅格地图内的每个栅格，获得该栅格的邻域的角度匹配对，其中，门方位模板的中心是所述匹配中心；在遍历的过程中，门方位模板的中心被配置为覆盖栅格地图内的每个栅格；其中，被门方位模板的中心覆盖的栅格的邻域的角度匹配对包括所述参考门梁线所在的待测门框相对于机器人所行走过的位置的方向信息的匹配结果、以及同一条参考门梁线的角度信息的匹配结果；被门方位模板的中心覆盖的栅格对应的位置是所述待评分位置；然后通过计数所述角度匹配结果对的方式为栅格地图内的每个栅格赋予门定位评估分数；若检测到一个栅格被赋予的门定位评估分数大于预设分数阈值，则确定该栅格是门框所占用的栅格区域的中心。2CN115424124A权利要求书2/3页5.根据权利要求4所述门框定位方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：步骤S31、控制预先设置的门方位模板开始遍历栅格地图内的栅格；步骤S32、每当门方位模板的中心覆盖到栅格地图的一个栅格，则确定该门方位模板在栅格地图内的覆盖区域，并将该覆盖区域内除了所述中心覆盖到的栅格之外的区域标记为待匹配区域；步骤S33、在待匹配区域内，每当判断到一个栅格内所记录的参考门梁线