用于矩形目标检测的机器人系统
2019-11-22

用于矩形目标检测的机器人系统

本发明涉及一种用于矩形目标检测的机器人系统,包括红外线测距检测仪、高清摄像头、目标识别检测设备和64位的三星Exynos 7处理器,红外线测距检测仪用于检测机器人系统前方的矩形目标距离机器人系统的前向距离,高清摄像头用于拍摄包含矩形目标影像的前方图像,目标识别检测设备与高清摄像头连接,对前方图像执行识别检测处理,Exynos 7处理器与红外线测距检测仪和目标识别检测设备分别连接,基于识别检测处理结果和前向距离确定矩形目标的实际尺寸。通过本发明,能够实时准确地检测到前方矩形目标的实际大小,为机器人系统的具体操作提供重要参考数据。

图1为根据本发明实施方案示出的用于矩形目标检测的机器人系统的结构方框图。

其中,所述对比度增强器件41、所述高斯平滑滤波器件42、所述灰度化处理器件43、所述目标识别器件44和所述目标检测器件45分别采用不同的FPGA芯片来实现,所述机器人系统还可以包括供电设备,为所述机器人系统提供电力供应,所述无线收发设备可选为GPRS无线通信接口、3G无线通信接口或4G无线通信接口,所述存储设备的类型为静态存储器,所述显示器的类型为液晶显示屏,所述两个驱动轮可选为两个后轮,所述两个万向轮可选为两个前轮。

所述Exynos 7处理器2基于所述目标影像宽度、所述水平视场角、所述前向距离和所述前方图像的图像宽度确定所述矩形目标的实际宽度的具体实现如下:设定所述目标影像宽度为《,所述水平视场角为β,所述前向距离为D,所述前方图像的图像宽度为X,则所述矩形目标的实际宽度1的计算公式为:1=(2\0\〖&11(0/2)\«)/父。

本发明涉及机器人控制领域,尤其涉及一种用于矩形目标检测的机器人系统。

20世纪60年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人,并向人工智能进发。1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey,他带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制他的计算机有一个房间那么大,Shakey可以算是世界第一台智能机器人,拉开了第三代机器人研发的序幕。

所述机器人系统还包括:无线收发设备,与远端的机器人控制平台通过双向无线通信链路连接,用于接收所述机器人控制平台发送的控制指令,所述控制指令中包含所述机器人系统的行进路径,还用于无线发送所述矩形目标的实际尺寸,所述矩形目标的实际尺寸包括所述矩形目标的实际高度和所述矩形目标的实际宽度。

本发明搭建了一种用于矩形目标检测的机器人系统,通过红外线测距仪器确定前方目标的前向距离,通过有针对性的图像采集和识别器件确定前方目标影像在采集的整个图像中所占据的比例,并根据所述前向距离和所述比例确定前方矩形目标的实际尺寸,整个系统实现了在检测精度和检测及时性之间的均衡。

用于矩形目标检测的机器人系统

本实用新型涉及一种用于矩形目标检测的机器人系统,包括红外线测距检测仪、高清摄像头、目标识别检测设备和64位的三星Exynos 7处理器,红外线测距检测仪用于检测机器人系统前方的矩形目标距离机器人系统的前向距离,高清摄像头用于拍摄包含矩形目标影像的前方图像,目标识别检测设备与高清摄像头连接,对前方图像执行识别检测处理,Exynos7处理器与红外线测距检测仪和目标识别检测设备分别连接,基于识别检测处理结果和前向距离确定矩形目标的实际尺寸。通过本实用新型,能够实时准确地检测到前方矩形目标的实际大小,为机器人系统的具体操作提供重要参考数据。

更具体地,在所述用于矩形目标检测的机器人系统中,还包括:供电设备,为所述机器人系统提供电力供应。

1910年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔.恰佩克在他的科幻小说中,根据Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”),创造出“机器人”这个词。1911年,美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro,他由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至可以抽烟,不过离真正干家务活还差得远。但他让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。1912年,美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造,但后来成为学术界默认的研发原则。1913年,诺伯特•维纳出版《控制论一一关于在动物和机中控制和通讯的科学》,阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,率先提出以计算机为核心的自动化工厂。1914年,美国人乔治•德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人(即世界上第一台真正的机器人),并注册了专利,这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作,因此具有通用性和灵活性。

所述机器人系统还包括:显示器,与所述Exynos7处理器2连接,用于显示所述矩形目标的实际宽度和所述矩形目标的实际高度。

下面将参照附图对本实用新型的用于矩形目标检测的机器人系统的实施方案进行详细说明。

如图2所示,所述目标识别检测设备4与所述存储设备和所述高清摄像头3分别连接,所述目标识别检测设备4包括对比度增强器件41、高斯平滑滤波器件42、灰度化处理器件43、目标识别器件44和目标检测器件45,所述对比度增强器件41与所述高清摄像头3连接,用于对所述前方图像执行对比度增强处理,输出增强前方图像,所述高斯平滑滤波器件42与所述对比度增强器件41连接,用于对所述增强前方图像执行高斯平滑滤波处理,输出滤波前方图像,所述灰度化处理器件43与所述高斯平滑滤波器件42连接,用于对所述滤波前方图像执行灰度化处理,输出灰度化前方图像。

附图说明

采用本实用新型的用于矩形目标检测的机器人系统,针对现有机器人的目标检测设备难于解决检测精度和检测及时性之间的均衡的技术问题,针对矩形目标,引入红外线传感技术和图像检测技术以实时获得进行运算的各种数据,并通过简单有效的算法获得矩形目标实际尺寸,从而在保障目标检测设备精度的同时,未牺牲目标检测设备的实时性。

图2为根据本实用新型实施方案示出的用于矩形目标检测的机器人系统的目标识别检测设备的结构方框图。

更具体地,在所述用于矩形目标检测的机器人系统中,所述存储设备为静态存储器,所述显示器为液晶显示屏。

更具体地,在所述用于矩形目标检测的机器人系统中,还包括:供电设备,为所述机器人系统提供电力供应。

1915年,在达特茅斯会议上,马文.明斯基提出了他对智能机器的看法:智能机器“能够创建周围环境的抽象模型,如果遇到问题,能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研宄方向。1959年,德沃尔与美国实用新型家约瑟夫•英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后,成立了世界上第一家机器人制造工厂。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传,他也被称为“工业机器人之父”。1962年,美国AMF公司生产出“VERSTRAN”(意思是万能搬运),成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了全世界对机器人和机器人研宄的热潮。