线激光测距传感器及其标定方法和装置、清洁组件和设备与流程

文档序号:30786407发布日期:2022-07-16 08:12阅读:262来源:国知局
线激光测距传感器及其标定方法和装置、清洁组件和设备与流程

1.本发明涉及光学测量技术领域,具体而言,涉及一种线激光测距传感器及其标定方法和装置、清洁组件和设备。


背景技术:

2.随着智能清洁技术的发展,智能清洁设备逐渐迭代升级,当前的清洁设备已具备识别前方或侧边障碍,并能在合适的位置停下以避免碰撞的功能,其中,该功能具体可根据其上的测距传感器进行实现。然而,在清洁设备的生产安装过程中,其上的测距传感器的实际安装位置与设计位置之间往往存在着偏差,从而会导致测距传感器的测试结果不够准确,影响清洁设备的工作性能,降低了清洁效果。


技术实现要素:

3.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此,本发明的第一个方面在于提出一种线激光测距传感器的标定方法。
5.本发明的第二个方面在于提出一种线激光测距传感器的标定装置。
6.本发明的第三个方面在于提出一种线激光测距传感器。
7.本发明的第四个方面在于提出一种线激光测距传感器。
8.本发明的第五个方面在于提出一种清洁组件。
9.本发明的第六个方面在于提出一种清洁设备。
10.本发明的第七个方面在于提出一种可读存储介质。
11.有鉴于此,根据本发明的一个方面,提出了一种线激光测距传感器的标定方法,包括:根据线激光平面与目标平面确定第一直线;根据第一直线确定相机成像平面上的第二直线;根据目标平面与激光相机的相对距离和第二直线,标定线激光测距传感器的内置参数;其中,第一直线和第二直线相对应。
12.本发明提供的线激光测距传感器的标定方法的技术方案的执行主体可以为线激光测距传感器的标定装置,还可以根据实际使用需求进行确定,在此不作具体限定。为了更加清楚地描述本发明提供的线激光测距传感器的标定方法,下面以线激光测距传感器的标定方法的执行主体为线激光测距传感器的标定装置进行说明。
13.本发明提供的线激光测距传感器的标定方法,用于对线激光测距传感器的内置参数进行标定校正,其中,该内置参数与上述测距传感器的运动状态相关,也即该内置参数与上述测距传感器的运动矩阵相关,也即该内置参数与上述测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。在此基础上,在通过上述标定方法对测距传感器的内置参数进行校正时,能够对测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。
14.可以理解的是,在将上述线激光测距传感器应用在实体产品(如具备识别障碍物功能的清洁组件、清洁设备等)中的情况下,在实体产品的生产安装过程中,上述测距传感器在实体产品中的实际的安装位置,与该测距传感器在产品设计时的设计安装位置之间,
往往会存在着一定的角度偏差。该角度偏差会对测距传感器的测距工作造成一定的影响,从而使得测距传感器对目标距离信息的测试结果不够准确,即降低了测距传感器测距工作的准确性。这样,对于安装有上述测距传感器的实体产品,例如清洁设备,会降低该清洁设备后续工作控制的准确性,从而降低清洁效果。
15.因此,在本发明提出的上述标定方法中,在上述线激光测距传感器处于工作状态的情况下,确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线)。在此基础上,再根据上述确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。进而根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。
16.这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,也即对上述测距传感器在进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。这样,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性,即提升了测距传感器测距工作的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
17.其中,上述目标平面为上述测距传感器在进行激光测距工作时的激光反射平面。基于线激光测距传感器的测距原理可知,在激光测距传感器进行测距工作时,首先通过其上的激光发射装置对准目标(即上述目标平面)发射激光脉冲,进而经由该目标平面对上述激光脉冲进行反射,部分反射激光返回至测距传感器的激光拍摄装置(如激光相机),进而在该激光拍摄装置的成像平面上生成相应的图像。在此基础上,可根据激光发射时间与图像生成时间的差值,测定目标距离。
18.进一步地,上述第二直线与上述第一直线之间相互对应。具体地,上述第一直线为测距传感器的激光发射装置发射到目标平面中的激光形成的一条直线,第二直线为上述第一直线所对应的激光脉冲经反射后,在测距传感器的激光拍摄装置的成像平面上生成的一条直线。
19.其中,需要说明的是,为保证上述第二直线与上述第一直线之间的对应关系,上述测距传感器的激光拍摄装置应符合小孔相机模型,即在上述激光拍摄装置的成像平面内生成的图像不发生畸变。而在上述激光拍摄装置不符合小孔相机模型,如激光拍摄装置为鱼眼模型等不符合小孔相机模型的情况下,或者在激光拍摄装置的成像平面内生成的图像存在畸变的情况下,需先对成像平面内生成的图像进行去畸变处理,以及对激光拍摄装置进行等效小孔相机模型处理,进而再根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,以保证对测距传感器的内置参数标定校正的准确性。
20.综上所述,在本发明所提出的线激光测距传感器的标定方法中,确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线),并根据确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的
直线(即上述第二直线)。在此基础上,根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
21.根据本发明的上述线激光测距传感器的标定方法,还可以具有以下附加技术特征:
22.在上述技术方案中,根据线激光平面与目标平面确定第一直线,具体包括:根据线激光测距传感器的运动矩阵确定线激光平面和目标平面;根据线激光平面和目标平面的交线确定第一直线。
23.在该技术方案中,在上述线激光测距传感器处于工作状态的情况下,通过该测距传感器实际的运行状态所对应的运动矩阵,对上述目标平面以及测距传感器的线激光平面进行确定,进而对目标平面以及测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线进行确定,并将该相交线确定为上述第一直线。这样,通过测距传感器实际的运动矩阵,对上述目标平面以及测距传感器的线激光平面进行确定,进而再对上述第一直线进行确定,使得确定的第一直线与测距传感器实际的运动矩阵相关,也即使得确定的第一直线与测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。
24.进一步地,上述内置参数与测距传感器的运动状态相关,也即该内置参数与上述测距传感器的运动矩阵相关,也即该内置参数与上述测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。
25.在此基础上,在通过确定好的第一直线进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
26.在上述任一技术方案中,根据第一直线确定相机成像平面上的第二直线,具体包括:根据第一直线和激光相机的位置坐标确定第一平面;根据第一平面和相机成像平面的交线确定第二直线。
27.在该技术方案中,在通过测距传感器实际的运动矩阵,对上述目标平面以及测距传感器的线激光平面进行确定,进而再对上述第一直线进行确定之后,再通过测距传感器中的激光拍摄装置(如激光相机)的位置坐标,以及上述确定好的第一直线,对上述激光拍摄装置的位置坐标点以及第一直线所在的平面(即上述第一平面)进行确定。具体地,根据点和线生成平面的计算原理,对上述第一平面进行确定。在此基础上,对上述激光拍摄装置的成像平面以及上述第一平面这两个平面之间的相交线进行确定,进而将该相交线确定为上述第二直线。
28.这样,通过激光拍摄装置的位置坐标点以及第一直线所在的平面,与激光拍摄装
置的成像平面的相交线,对上述第二直线进行确定,保证了第二直线确定的准确性。并且,第一直线与测距传感器实际的运动矩阵相关,也即第一直线与测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。这样,使得确定的第二直线也与测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关,在通过确定好的第二直线进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
29.在上述任一技术方案中,根据目标平面与激光相机的相对距离和第二直线,标定线激光测距传感器的内置参数,具体包括:根据第二直线确定目标斜率和目标点位;根据目标斜率和相对距离的对应关系以及目标点位,标定内置参数。
30.在该技术方案中,在通过激光拍摄装置的位置坐标点以及第一直线所在的平面,与激光拍摄装置的成像平面的相交线,对上述第二直线进行确定之后,根据该第二直线确定对应的目标斜率与目标点位。其中,上述目标斜率为第二直线的斜率,上述目标点位为第二直线所经过的定点坐标。在此基础上,再根据上述定点坐标,以及第二直线的斜率与上述目标平面和激光拍摄装置之间的相对距离的对应关系,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。
31.这样,根据第二直线的斜率、第二直线所经过的定点坐标,以及上述目标平面与测距传感器中的激光拍摄装置之间的相对距离和第二直线的斜率的对应关系,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。也即,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及的平面以及直线的相关信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正。这样,保证了对上述内置参数确定的准确性,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品,提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
32.在上述任一技术方案中,根据第二直线确定目标点位,具体包括:调整相对距离的数值;根据不同的相对距离对应的多个第二直线,确定目标点位。
33.在该技术方案中,在上述测距传感器进行测距工作的过程中,对上述目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离进行调整。在此基础上,对于调整后的多个相对距离中的任意一个相对距离,对当前相对距离下线激光平面与目标平面的相交线,也即上述第一直线进行确定,进而根据得到的第一直线确定对应的第二直线,从而得到上述不同相对距离下的多个第二直线。在此基础上,基于直线相关的数学定理,对上述多个第二直线经过的定点坐标进行确定,也即对上述目标点位进行确定。
34.这样,通过多个第二直线对上述目标点位进行确定,避免了对目标点位确定错误的偶然性,从而保证了对上述目标点位确定的准确性。在此基础上,在通过确定好的目标点位进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升
了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
35.在上述任一技术方案中,在调整相对距离的数值之后,标定方法还包括:根据多个相对距离对应的多个第二直线确定多个目标斜率;根据多个相对距离和多个目标斜率确定目标斜率和相对距离的对应关系。
36.在该技术方案中,在通过目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对运动,对两者之间的相对距离进行调整之后,对于调整后的多个相对距离中的任意一个相对距离,对当前相对距离下线激光平面与目标平面的相交线,也即上述第一直线进行确定,进而根据得到的第一直线确定对应的第二直线。进而对每一条第二直线的斜率进行确定,即对于每一条第二直线,均确定一个对应的目标概率,从而得到多个目标概率。在此基础上,通过统计算法、归纳算法、回归算法等数学算法,对得到的多个目标斜率以及多个相对距离进行分析处理,从而对上述相对距离与目标斜率之间的对应关系进行确定。
37.这样,通过对多个目标斜率以及多个相对距离进行统计分析,来对上述相对距离与目标斜率之间的对应关系进行确定,保证了对上述对应关系确定的准确性。在此基础上,在通过确定好的对应关系进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
38.在上述任一技术方案中,对应关系为:目标斜率的倒数与相对距离成正比例关系。
39.在该技术方案中,目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离,与上述第二直线的斜率(即目标斜率)的倒数之间呈现正比例变化关系。也即,目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离,与上述第二直线的斜率(即目标斜率)之间呈现反比例变化关系。
40.具体地,上述相对距离与目标斜率之间的对应关系,可通过下述公式进行表述:
41.或者
42.其中,k为目标斜率,d为相对距离,k0和b0为常量系数。
43.另外,对于本发明提出的上述标定方法,在对线激光测距传感器的内部参数进行限定时,具体的计算方式以及计算过程可借助世界坐标系、相机坐标系、像素坐标系等进行实现。其中,世界坐标系也称为测量坐标系,其为一个三维直角坐标系,以其为基准可以描述相机和待测物体的空间位置,世界坐标系的位置可以根据实际情况自由确定。相机坐标系也是一个三维直角坐标系,原点位于镜头光心处,x、y轴分别与像平面的两边平行,z轴为镜头光轴,与像平面垂直。像素坐标系是一个二维直角坐标系,反映了相机ccd(charge-coupled device,电荷耦合元件)/cmos(complementary metal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)芯片中像素的排列情况,其原点位于图像的左上角,x轴、y轴分别与像平面的两边平行,像素坐标系中坐标轴的单位是像素。
44.在实际的应用过程中,对于参数标定的具体实施方式,可根据实际情况进行选择,在此不作具体限制。
45.根据本发明的第二个方面,提出了一种线激光测距传感器的标定装置,包括:处理单元,用于根据线激光平面与目标平面确定第一直线;处理单元,还用于根据第一直线确定
相机成像平面上的第二直线;处理单元,还用于根据目标平面与激光相机的相对距离和第二直线,标定线激光测距传感器的内置参数;其中,第一直线和第二直线相对应。
46.本发明提供的线激光测距传感器的标定装置,用于对线激光测距传感器的内置参数进行标定校正,其中,该内置参数与上述测距传感器的运动状态相关,也即该内置参数与上述测距传感器的运动矩阵相关,也即该内置参数与上述测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。在此基础上,在通过上述标定方法对测距传感器的内置参数进行校正时,能够对测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。
47.可以理解的是,在将上述线激光测距传感器应用在实体产品(如具备识别障碍物功能的清洁组件、清洁设备等)中的情况下,在实体产品的生产安装过程中,上述测距传感器在实体产品中的实际的安装位置,与该测距传感器在产品设计时的设计安装位置之间,往往会存在着一定的角度偏差。该角度偏差会对测距传感器的测距工作造成一定的影响,从而使得测距传感器对目标距离信息的测试结果不够准确,即降低了测距传感器测距工作的准确性。这样,对于安装有上述测距传感器的实体产品,例如清洁设备,会降低该清洁设备后续工作控制的准确性,从而降低清洁效果。
48.因此,在本发明提出的上述标定装置中,在上述线激光测距传感器处于工作状态的情况下,通过处理单元确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线)。在此基础上,再通过处理单元根据上述确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。进而通过处理单元根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。
49.这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,也即对上述测距传感器在进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。这样,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性,即提升了测距传感器测距工作的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
50.其中,上述目标平面为上述测距传感器在进行激光测距工作时的激光反射平面。
51.进一步地,上述第二直线与上述第一直线之间相互对应。具体地,上述第一直线为测距传感器的激光发射装置发射到目标平面中的激光形成的一条直线,第二直线为上述第一直线所对应的激光脉冲经反射后,在测距传感器的激光拍摄装置的成像平面上生成的一条直线。
52.综上所述,在本发明所提出的线激光测距传感器的标定装置中,通过处理单元确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线),并根据确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。在此基础上,通过处理单元根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测
距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
53.根据本发明的第三个方面,提出了一种线激光测距传感器,包括:存储器,存储有程序或指令;处理器,处理器执行程序或指令时实现如上述任一技术方案中的线激光测距传感器的标定方法的步骤。因此,本发明第三个方面所提出的线激光测距传感器具备上述第一个方面任一技术方案中的线激光测距传感器的标定方法的全部有益效果,在此不再赘述。
54.根据本发明的第四个方面,提出了一种线激光测距传感器,包括:上述技术方案中的线激光测距传感器的标定装置。
55.本发明第四方面提出的线激光测距传感器包括上述第二方面技术方案中的线激光测距传感器的标定装置,因此,其具备上述第二个方面技术方案中的线激光测距传感器的标定装置的全部有益效果,在此不再赘述。
56.根据本发明的上述线激光测距传感器,还可以具有以下附加技术特征:
57.在上述技术方案中,线激光测距传感器还包括:激光发射装置,用于向目标平面发射线激光以进行激光测距;激光摄像装置,用于接收目标平面反射的线激光,并根据线激光在成像平面进行成像。
58.在该技术方案中,线激光测距传感器还包括激光发射装置和激光摄像装置。具体地,在激光测距传感器进行测距工作时,首先通过其上的激光发射装置对准目标(即上述目标平面)发射激光脉冲,进而经由该目标平面对上述激光脉冲进行反射,部分反射激光返回至测距传感器的激光拍摄装置(如激光相机),进而在该激光拍摄装置的成像平面上生成相应的图像。在此基础上,可根据激光发射时间与图像生成时间的差值,测定目标距离。
59.根据本发明的第五个方面,提出了一种清洁组件,包括:上述任一技术方案中的线激光测距传感器。
60.本发明第五方面提出的清洁组件包括上述第三方面技术方案中的线激光测距传感器,或者上述第四方面技术方案中的线激光测距传感器。因此,本发明第五个方面所提出的清洁组件其具备上述第三个方面技术方案中的线激光测距传感器的全部有益效果,或者该清洁组件具备上述第四个方面技术方案中的线激光测距传感器的全部有益效果,在此不再赘述。
61.根据本发明的第六个方面,提出了一种清洁设备,包括上述第五个方面技术方案中的清洁组件。因此,本发明第六个方面所提出的清洁设备具备上述第五个方面技术方案中的清洁组件的全部有益效果,在此不再赘述。
62.进一步地,上述清洁设备还包括供电组件,用于为清洁组件供电。
63.本发明提供的清洁设备还包括供电组件,用于为其中的清洁组件供电,以保证清洁组件的正常运行。在清洁设备的工作过程中,供电组件可设置在房屋内的一个固定位置,清洁组件能够与供电组件相连接,在清洁组件执行清扫任务时,清洁组件与供电组件分离,
并根据清扫指令进行清扫工作,清扫完成后,清洁组件返回供电组件,并通过供电组件为其充电,以保证下一次清扫任务的顺利进行。
64.根据本发明的第七个方面,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的线激光测距传感器的标定方法。因此,本发明第六个方面所提出的可读存储介质具备上述第一个方面任一技术方案中的线激光测距传感器的标定方法的全部有益效果,在此不再赘述。
65.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
66.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
67.图1示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之一;
68.图2示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之二;
69.图3示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之三;
70.图4示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之四;
71.图5示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之五;
72.图6示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之六;
73.图7示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的原理图之一;
74.图8示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的原理图之二;
75.图9示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定装置的结构框图;
76.图10示出了本发明实施例的线激光测距传感器的结构框图之一;
77.图11示出了本发明实施例的线激光测距传感器的结构框图之二;
78.图12示出了本发明实施例的清洁组件的结构框图之一;
79.图13示出了本发明实施例的清洁组件的结构框图之二;
80.图14示出了本发明实施例的清洁设备的结构框图之一;
81.图15示出了本发明实施例的清洁设备的结构框图之二。
82.其中,图7和图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
83.702激光摄像头,704激光发射器,706成品线路板(pcba),708线激光平面,710目标平面,712第一直线,802清洁设备,804挡板,806线激光平面。
具体实施方式
84.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
85.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
86.下面结合图1至图15,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的线
激光测距传感器及其标定方法和装置、清洁组件和设备进行详细地说明。
87.实施例一,图1示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之一。其中,该标定方法包括下述的步骤s102至步骤s106:
88.步骤s102,根据线激光平面与目标平面确定第一直线;
89.步骤s104,根据第一直线确定相机成像平面上的第二直线;
90.步骤s106,根据目标平面与激光相机的相对距离和第二直线,标定线激光测距传感器的内置参数;
91.其中,第一直线和第二直线相对应。
92.本发明提供的线激光测距传感器的标定方法的技术方案的执行主体可以为线激光测距传感器的标定装置,还可以根据实际使用需求进行确定,在此不作具体限定。为了更加清楚地描述本发明提供的线激光测距传感器的标定方法,下面以线激光测距传感器的标定方法的执行主体为线激光测距传感器的标定装置进行说明。
93.本发明提供的线激光测距传感器的标定方法,用于对线激光测距传感器的内置参数进行标定校正,其中,该内置参数与上述测距传感器的运动状态相关,也即该内置参数与上述测距传感器的运动矩阵相关,也即该内置参数与上述测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。在此基础上,在通过上述标定方法对测距传感器的内置参数进行校正时,能够对测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。
94.可以理解的是,在将上述线激光测距传感器应用在实体产品(如具备识别障碍物功能的清洁组件、清洁设备等)中的情况下,在实体产品的生产安装过程中,上述测距传感器在实体产品中的实际的安装位置,与该测距传感器在产品设计时的设计安装位置之间,往往会存在着一定的角度偏差。该角度偏差会对测距传感器的测距工作造成一定的影响,从而使得测距传感器对目标距离信息的测试结果不够准确,即降低了测距传感器测距工作的准确性。这样,对于安装有上述测距传感器的实体产品,例如清洁设备,会降低该清洁设备后续工作控制的准确性,从而降低清洁效果。
95.因此,在本发明提出的上述标定方法中,在上述线激光测距传感器处于工作状态的情况下,确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线)。在此基础上,再根据上述确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。进而根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。
96.这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,也即对上述测距传感器在进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。这样,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性,即提升了测距传感器测距工作的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
97.其中,上述目标平面为上述测距传感器在进行激光测距工作时的激光反射平面。
基于线激光测距传感器的测距原理可知,在激光测距传感器进行测距工作时,首先通过其上的激光发射装置对准目标(即上述目标平面)发射激光脉冲,进而经由该目标平面对上述激光脉冲进行反射,部分反射激光返回至测距传感器的激光拍摄装置(如激光相机),进而在该激光拍摄装置的成像平面上生成相应的图像。在此基础上,可根据激光发射时间与图像生成时间的差值,测定目标距离。
98.进一步地,上述第二直线与上述第一直线之间相互对应。具体地,上述第一直线为测距传感器的激光发射装置发射到目标平面中的激光形成的一条直线,第二直线为上述第一直线所对应的激光脉冲经反射后,在测距传感器的激光拍摄装置的成像平面上生成的一条直线。
99.其中,需要说明的是,为保证上述第二直线与上述第一直线之间的对应关系,上述测距传感器的激光拍摄装置应符合小孔相机模型,即在上述激光拍摄装置的成像平面内生成的图像不发生畸变。而在上述激光拍摄装置不符合小孔相机模型,如激光拍摄装置为鱼眼模型等不符合小孔相机模型的情况下,或者在激光拍摄装置的成像平面内生成的图像存在畸变的情况下,需先对成像平面内生成的图像进行去畸变处理,以及对激光拍摄装置进行等效小孔相机模型处理,进而再根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,以保证对测距传感器的内置参数标定校正的准确性。
100.具体地,如图7所示,上述线激光测距传感器由激光摄像头702、激光发射器704以及pcba(printed circuit board assembly,成品线路板)706组成。在该测距传感器的激光测距工作过程中,激光发射器704向目标平面710发射线激光,此时,线激光平面708与目标平面710的交线即为上述第一直线712。在此基础上,第一直线712经目标平面710反射,并被激光摄像头702接收,从而在该激光摄像头702的成像平面内生成对应的第二直线。
101.综上所述,在本发明所提出的线激光测距传感器的标定方法中,确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线),并根据确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。在此基础上,根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
102.实施例二,图2示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之二。其中,该标定方法包括下述的步骤s202至步骤s208:
103.步骤s202,根据线激光测距传感器的运动矩阵确定目标平面以及线激光平面;
104.步骤s204,根据目标平面与线激光平面的交线确定第一直线;
105.步骤s206,根据第一直线对相机成像平面上的第二直线进行确定;
106.步骤s208,根据第二直线,以及激光相机与目标平面之间的相对距离,对线激光测
距传感器的内置参数进行标定;
107.其中,第二直线与第一直线相对应。
108.在该实施例中,对上述通过目标平面以及测距传感器的线激光平面这两个平面对第一直线进行确定的具体方式进行确定。具体地,在上述线激光测距传感器处于工作状态的情况下,通过该测距传感器实际的运行状态所对应的运动矩阵,对上述目标平面以及测距传感器的线激光平面进行确定,进而对目标平面以及测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线进行确定,并将该相交线确定为上述第一直线。这样,通过测距传感器实际的运动矩阵,对上述目标平面以及测距传感器的线激光平面进行确定,进而再对上述第一直线进行确定,使得确定的第一直线与测距传感器实际的运动矩阵相关,也即使得确定的第一直线与测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。
109.进一步地,上述内置参数与测距传感器的运动状态相关,也即该内置参数与上述测距传感器的运动矩阵相关,也即该内置参数与上述测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。
110.在此基础上,在通过确定好的第一直线进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
111.实施例三,图3示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之三。在该实施例中,线激光测距传感器设置有进水阀和出水阀,上述标定方法包括下述的步骤s302至步骤s308:
112.步骤s302,根据目标平面以及线激光平面确定第一直线;
113.步骤s304,根据激光相机的位置坐标以及第一直线确定第一平面;
114.步骤s306,根据相机成像平面与第一平面的交线确定第二直线;
115.步骤s308,根据第二直线,以及激光相机与目标平面之间的相对距离,对线激光测距传感器的内置参数进行标定;
116.其中,第二直线与第一直线相对应。
117.在该实施例中,对上述通过第一直线对测距传感器的相机成像平面内的第二直线进行确定的具体方式进行了限定。具体地,在通过测距传感器实际的运动矩阵,对上述目标平面以及测距传感器的线激光平面进行确定,进而再对上述第一直线进行确定之后,再通过测距传感器中的激光拍摄装置(如激光相机)的位置坐标,以及上述确定好的第一直线,对上述激光拍摄装置的位置坐标点以及第一直线所在的平面(即上述第一平面)进行确定。具体地,根据点和线生成平面的计算原理,对上述第一平面进行确定。在此基础上,对上述激光拍摄装置的成像平面以及上述第一平面这两个平面之间的相交线进行确定,进而将该相交线确定为上述第二直线。
118.这样,通过激光拍摄装置的位置坐标点以及第一直线所在的平面,与激光拍摄装置的成像平面的相交线,对上述第二直线进行确定,保证了第二直线确定的准确性。并且,第一直线与测距传感器实际的运动矩阵相关,也即第一直线与测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。这样,使得确定的第二直线也与测距传感器进行测距工作时
的内部结构的偏转角度相关,在通过确定好的第二直线进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
119.具体地,如图7所示,上述线激光测距传感器由激光摄像头702、激光发射器704以及pcba706组成。在该测距传感器的激光测距工作过程中,激光发射器704向目标平面710发射线激光,此时,线激光平面708与目标平面710的交线即为上述第一直线712。在此基础上,对第一直线712以及激光摄像头702的中心点所在的同一平面(即第一平面)进行确定,进而对上述第一平面以及激光摄像头702的成像平面这两个平面的相交线进行确定,该相交线即为上述第二直线。
120.实施例四,图4示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之四。其中,该标定方法包括下述的步骤s402至步骤s408:
121.步骤s402,根据目标平面以及线激光平面确定第一直线;
122.步骤s404,根据第一直线对相机成像平面上的第二直线进行确定;
123.步骤s406,根据第二直线对目标斜率和目标点位进行确定;
124.步骤s408,根据目标点位,以及相对距离与目标斜率之间的对应关系,对内置参数进行标定;
125.其中,第二直线与第一直线相对应。
126.在该实施例中,对上述通过第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光拍摄装置之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正的具体方式进行了限定。具体地,在通过激光拍摄装置的位置坐标点以及第一直线所在的平面,与激光拍摄装置的成像平面的相交线,对上述第二直线进行确定之后,根据该第二直线确定对应的目标斜率与目标点位。其中,上述目标斜率为第二直线的斜率,上述目标点位为第二直线所经过的定点坐标。在此基础上,再根据上述定点坐标,以及第二直线的斜率与上述目标平面和激光拍摄装置之间的相对距离的对应关系,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。
127.这样,根据第二直线的斜率、第二直线所经过的定点坐标,以及上述目标平面与测距传感器中的激光拍摄装置之间的相对距离和第二直线的斜率的对应关系,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。也即,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及的平面以及直线的相关信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正。这样,保证了对上述内置参数确定的准确性,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品,提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
128.实施例五,图5示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之五。在该实施例中,上述工作温度包括线激光测距传感器所处的环境温度,上述标定方法包括下述的步骤s502至步骤s508:
129.步骤s502,根据目标平面以及线激光平面确定第一直线;
130.步骤s504,根据第一直线对相机成像平面上的第二直线进行确定;
131.步骤s506,调整相对距离的数值,根据调整后的多个相对距离所对应的多个第二直线,对目标点位进行确定;
132.步骤s508,根据目标点位,以及相对距离与第二直线的目标斜率之间的对应关系,对内置参数进行标定;
133.其中,第二直线与第一直线相对应。
134.在该实施例中,对上述对第二直线所经过的定点坐标进行确定的具体方式进行了限定。具体地,在上述测距传感器进行测距工作的过程中,对上述目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离进行调整。在此基础上,对于调整后的多个相对距离中的任意一个相对距离,对当前相对距离下线激光平面与目标平面的相交线,也即上述第一直线进行确定,进而根据得到的第一直线确定对应的第二直线,从而得到上述不同相对距离下的多个第二直线。在此基础上,基于直线相关的数学定理,对上述多个第二直线经过的定点坐标进行确定,也即对上述目标点位进行确定。
135.这样,通过多个第二直线对上述目标点位进行确定,避免了对目标点位确定错误的偶然性,从而保证了对上述目标点位确定的准确性。在此基础上,在通过确定好的目标点位进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
136.其中,在对上述目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离进行调整时,可通过目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对运动,对该相对距离进行调整。具体地,可保持测距传感器的位置不变,也即保持激光拍摄装置的位置不变,使得目标平面相对于测距传感器进行移动,以增大或减小目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离。或者,保持目标平面的位置不变,使得测距传感器相对于目标平面进行移动,以增大或减小目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离。
137.示例性地,图8示出了安装有上述线激光测距传感器的清洁设备802进行内置参数标定时的俯视图,如图8所示,在上述线激光测距传感器安装在清洁设备802上的情况下,通过设置挡板804构成目标平面。在此基础上,保持清洁设备802的位置不变,使得挡板804朝向远离清洁设备802的方向进行移动,以逐渐增大目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离。在挡板804的移动过程中,如图8所示,线激光测距传感器的线激光平面806,与挡板804也即目标平面之间的相交线(即上述第一直线)也相应变化,这样,在对第一直线进行后续处理而得到的第二直线异步相同。
138.在实际的应用过程中,目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对运动,包括但不限于以下运动方式:相对旋转运动、相对直线运动、相对斜线移动。对于目标平面与测距传感器之间的相对运动方式,用户可根据实际情况进行选择,在此不作具体限制。在此基础上,根据具体的运动方式,相应调整上述标定内置参数的具体细节,以针对不同的运动方式均能实现准确地参数标定。
139.另外,需要说明的是,为保证对上述目标点位确定的准确性,在对上述相对距离进
行调整时,应至少得到两个不同的相对距离,以便根据不同的相对距离确定不同的第二直线,进而根据不同的第二直线对上述目标点位进行确定。
140.实施例六,图6示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定方法的流程示意图之六。其中,该标定方法包括下述的步骤s602至步骤s610:
141.步骤s602,根据目标平面以及线激光平面确定第一直线;
142.步骤s604,根据第一直线对相机成像平面上的第二直线进行确定;
143.步骤s606,调整相对距离的数值,根据调整后的多个相对距离所对应的多个第二直线,确定目标点位以及多个目标斜率;
144.步骤s608,根据多个目标斜率以及对应的多个相对距离,对相对距离与目标斜率之间的对应关系进行确定;
145.步骤s610,根据目标点位以及对应关系,对内置参数进行标定;
146.其中,第二直线与第一直线相对应。
147.在该实施例中,在通过目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对运动,对两者之间的相对距离进行调整之后,对于调整后的多个相对距离中的任意一个相对距离,对当前相对距离下线激光平面与目标平面的相交线,也即上述第一直线进行确定,进而根据得到的第一直线确定对应的第二直线。进而对每一条第二直线的斜率进行确定,即对于每一条第二直线,均确定一个对应的目标概率,从而得到多个目标概率。在此基础上,通过统计算法、归纳算法、回归算法等数学算法,对得到的多个目标斜率以及多个相对距离进行分析处理,从而对上述相对距离与目标斜率之间的对应关系进行确定。
148.这样,通过对多个目标斜率以及多个相对距离进行统计分析,来对上述相对距离与目标斜率之间的对应关系进行确定,保证了对上述对应关系确定的准确性。在此基础上,在通过确定好的对应关系进行后续的处理,进而对激光测距传感器的内置参数进行标定校正时,保证了标定结果的准确性,从而能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。
149.其中,需要说明的是,为保证对上述目标斜率和相对距离之间的对应关系确定的准确性,上述目标斜率与相对距离应保证一定的数量,以保证对多个目标斜率以及多个相对距离进行统计分析的结果的可信度。
150.进一步地,目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离,与上述第二直线的斜率(即目标斜率)的倒数之间呈现正比例变化关系。也即,目标平面与测距传感器的激光拍摄装置之间的相对距离,与上述第二直线的斜率(即目标斜率)之间呈现反比例变化关系。
151.具体地,上述相对距离与目标斜率之间的对应关系,可通过下述公式进行表述:
152.或者
153.其中,k为目标斜率,d为相对距离,k0和b0为常量系数。
154.另外,对于本发明提出的上述标定方法,在对线激光测距传感器的内部参数进行限定时,具体的计算方式以及计算过程可借助世界坐标系、相机坐标系、像素坐标系等进行实现。其中,世界坐标系也称为测量坐标系,其为一个三维直角坐标系,以其为基准可以描
述相机和待测物体的空间位置,世界坐标系的位置可以根据实际情况自由确定。相机坐标系也是一个三维直角坐标系,原点位于镜头光心处,x、y轴分别与像平面的两边平行,z轴为镜头光轴,与像平面垂直。像素坐标系是一个二维直角坐标系,反映了相机ccd/cmos芯片中像素的排列情况,其原点位于图像的左上角,x轴、y轴分别与像平面的两边平行,像素坐标系中坐标轴的单位是像素。
155.在实际的应用过程中,对于参数标定的具体实施方式,可根据实际情况进行选择,在此不作具体限制。
156.实施例七,图9示出了本发明实施例的线激光测距传感器的标定装置900的结构框图。其中,该线激光测距传感器的标定装置900包括处理单元902:
157.处理单元902,用于根据线激光平面与目标平面确定第一直线;
158.处理单元902,还用于根据第一直线确定相机成像平面上的第二直线;
159.处理单元902,还用于根据目标平面与激光相机的相对距离和第二直线,标定线激光测距传感器的内置参数;
160.其中,第一直线和第二直线相对应。
161.本发明提供的线激光测距传感器的标定装置900,用于对线激光测距传感器的内置参数进行标定校正,其中,该内置参数与上述测距传感器的运动状态相关,也即该内置参数与上述测距传感器的运动矩阵相关,也即该内置参数与上述测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度相关。在此基础上,在通过上述标定方法对测距传感器的内置参数进行校正时,能够对测距传感器进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。
162.可以理解的是,在将上述线激光测距传感器应用在实体产品(如具备识别障碍物功能的清洁组件、清洁设备等)中的情况下,在实体产品的生产安装过程中,上述测距传感器在实体产品中的实际的安装位置,与该测距传感器在产品设计时的设计安装位置之间,往往会存在着一定的角度偏差。该角度偏差会对测距传感器的测距工作造成一定的影响,从而使得测距传感器对目标距离信息的测试结果不够准确,即降低了测距传感器测距工作的准确性。这样,对于安装有上述测距传感器的实体产品,例如清洁设备,会降低该清洁设备后续工作控制的准确性,从而降低清洁效果。
163.因此,本发明实施例所提供的线激光测距传感器的标定装置900包括处理单元902,在上述线激光测距传感器处于工作状态的情况下,通过处理单元902确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线)。在此基础上,再通过处理单元902根据上述确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。进而通过处理单元902根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。
164.这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,也即对上述测距传感器在进行测距工作时的内部结构的偏转角度进行校正。这样,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性,即提升了测距传感器测距工作的准确性。在此基础上,对于安装
有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
165.其中,上述目标平面为上述测距传感器在进行激光测距工作时的激光反射平面。基于线激光测距传感器的测距原理可知,在激光测距传感器进行测距工作时,首先通过其上的激光发射装置对准目标(即上述目标平面)发射激光脉冲,进而经由该目标平面对上述激光脉冲进行反射,部分反射激光返回至测距传感器的激光拍摄装置(如激光相机),进而在该激光拍摄装置的成像平面上生成相应的图像。在此基础上,可根据激光发射时间与图像生成时间的差值,测定目标距离。
166.进一步地,上述第二直线与上述第一直线之间相互对应。具体地,上述第一直线为测距传感器的激光发射装置发射到目标平面中的激光形成的一条直线,第二直线为上述第一直线所对应的激光脉冲经反射后,在测距传感器的激光拍摄装置的成像平面上生成的一条直线。
167.其中,需要说明的是,为保证上述第二直线与上述第一直线之间的对应关系,上述测距传感器的激光拍摄装置应符合小孔相机模型,即在上述激光拍摄装置的成像平面内生成的图像不发生畸变。而在上述激光拍摄装置不符合小孔相机模型,如激光拍摄装置为鱼眼模型等不符合小孔相机模型的情况下,或者在激光拍摄装置的成像平面内生成的图像存在畸变的情况下,需先对成像平面内生成的图像进行去畸变处理,以及对激光拍摄装置进行等效小孔相机模型处理,进而再根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,以保证对测距传感器的内置参数标定校正的准确性。
168.具体地,如图7所示,上述线激光测距传感器由激光摄像头702、激光发射器704以及pcba(printed circuit board assembly,成品线路板)706组成。在该测距传感器的激光测距工作过程中,激光发射器704向目标平面710发射线激光,此时,线激光平面708与目标平面710的交线即为上述第一直线712。在此基础上,第一直线712经目标平面710反射,并被激光摄像头702接收,从而在该激光摄像头702的成像平面内生成对应的第二直线。
169.综上所述,在本发明所提出的线激光测距传感器的标定装置900中,通过处理单元902确定目标平面与测距传感器的线激光平面这两个平面之间的相交线(即上述第一直线),并根据确定好的目标平面与线激光平面之间的相交线,在上述测距传感器的相机成像平面内确定一条相应的直线(即上述第二直线)。在此基础上,通过处理单元902根据该第二直线的相关直线参数,以及上述目标平面与测距传感器中的激光相机之间的相对距离,对上述激光测距传感器的内置参数进行标定校正。这样,基于线激光测距传感器的测距工作原理,根据测距传感器在进行测距工作时实际涉及或产生的平面以及直线信息,对上述测距传感器的内置参数进行标定校正,能够有效减小上述测距传感器在实体产品中的实际安装位置与其设计安装位置之间的角度偏差,从而减小了该角度偏差对测距传感器的测距工作造成的影响,提升了测距传感器对目标距离信息的测试结果的准确性。在此基础上,对于安装有该测距传感器的实体产品(例如清洁设备),提升了其后续工作控制的准确性,保证了该实体产品的工作效果。
170.在该实施例中,进一步地,处理单元902具体可用于:根据线激光测距传感器的运动矩阵确定线激光平面和目标平面;根据线激光平面和目标平面的交线确定第一直线。
171.在该实施例中,进一步地,处理单元902具体可用于:根据第一直线和激光相机的位置坐标确定第一平面;根据第一平面和相机成像平面的交线确定第二直线。
172.在该实施例中,进一步地,处理单元902具体可用于:根据第二直线确定目标斜率和目标点位;根据目标斜率和相对距离的对应关系以及目标点位,标定内置参数。
173.在该实施例中,进一步地,处理单元902具体可用于:调整相对距离的数值;根据不同的相对距离对应的多个第二直线,确定目标点位。
174.在该实施例中,进一步地,处理单元902具体可用于:根据多个相对距离对应的多个第二直线确定多个目标斜率;根据多个相对距离和多个目标斜率确定目标斜率和相对距离的对应关系。
175.在该实施例中,进一步地,对应关系为:目标斜率的倒数与相对距离成正比例关系。
176.实施例八,图10示出了本发明实施例提供的线激光测距传感器1000的结构框图。其中,该线激光测距传感器1000包括:
177.存储器1002,存储器1002上存储有程序或指令;
178.处理器1004,处理器1004执行上述程序或指令时实现如上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定方法的步骤。
179.本实施例提供的线激光测距传感器1000包括存储器1002和处理器1004,存储器1002中的程序或指令被处理器1004执行时实现如上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定方法的步骤,因此该线激光测距传感器1000具备上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定方法的全部有益效果,在此不再赘述。
180.具体地,存储器1002和处理器1004可以通过总线或者其它方式连接。处理器1004可包括一个或多个处理单元,处理器1004可以为中央处理器(central processing unit,cpu)、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,fpga)等芯片。
181.实施例九,图11示出了本发明实施例提供的线激光测距传感器1100的结构框图,其中,该线激光测距传感器1100包括上述实施例中的线激光测距传感器的标定装置900,因此,该线激光测距传感器1100具备上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定装置900的全部有益效果,在此不再赘述。
182.在该实施例中,进一步地,上述线激光测距传感器1100还包括激激光发射装置和激光摄像装置。
183.具体地,在激光测距传感器进行测距工作时,首先通过其上的激光发射装置对准目标(即上述目标平面)发射激光脉冲,进而经由该目标平面对上述激光脉冲进行反射,部分反射激光返回至测距传感器的激光拍摄装置(如激光相机),进而在该激光拍摄装置的成像平面上生成相应的图像。在此基础上,可根据激光发射时间与图像生成时间的差值,测定目标距离。
184.实施例十,图12示出了本发明实施例提供的清洁组件1200的结构框图。其中,清洁组件1200包括:上述实施例中的线激光测距传感器1000。因此,该清洁组件1200具备上述实施例中的线激光测距传感器1000的全部技术效果,在此不再赘述。
185.实施例十一,图13示出了本发明实施例提供的清洁组件1300的结构框图。其中,清洁组件1300包括:上述实施例中的线激光测距传感器1100。因此,该清洁组件1300具备上述实施例中的线激光测距传感器1100的全部技术效果,在此不再赘述。
186.实施例十二,图14示出了本发明实施例提供的清洁设备1400的结构框图。其中,清洁设备1400包括:上述实施例中的清洁组件1200。因此,该清洁设备1400具备上述实施例中的清洁组件1200的全部技术效果,在此不再赘述。
187.实施例十三,图15示出了本发明实施例提供的清洁设备1500的结构框图。其中,清洁设备1500包括:上述实施例中的清洁组件1300。因此,该清洁设备1500具备上述实施例中的清洁组件1300的全部技术效果,在此不再赘述。
188.本发明实施例提供的上述清洁设备,进一步地,清洁设备还包括供电组件,用于为其中的清洁组件供电,以保证清洁组件的正常运行。在清洁设备的工作过程中,供电组件可设置在房屋内的一个固定位置,清洁组件能够与供电组件相连接,在清洁组件执行清扫任务时,清洁组件与供电组件分离,并根据清扫指令进行清扫工作,清扫完成后,清洁组件返回供电组件,并通过供电组件为其充电,以保证下一次清扫任务的顺利进行。
189.实施例十四,本发明第七方面的实施例,提出了一种可读存储介质。其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定方法的步骤。
190.本发明实施例提供的可读存储介质,其存储的程序或指令被处理器执行时,可实现如上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定方法的步骤。因此,该可读存储介质具备上述任一实施例中的线激光测距传感器的标定方法的全部有益效果,在此不再赘述。具体地,上述可读存储介质可以包括能够存储或传输信息的任何介质。可读存储介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、光盘只读存储器(compact disc read-only memory,cd-rom)、闪存、可擦除rom(erom)、磁带、软盘、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路、光数据存储设备等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
191.在本说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,除非另有明确的规定和限定;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
192.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
193.另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
194.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技
术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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