补光的方法、设备及存储介质转让专利
申请号 : CN201811173906.8
文献号 : CN111031255B
文献日 : 2021-07-27
发明人 : 刘达 , 汤进举 , 朱永康 , 张建越 , 于坤
申请人 : 科沃斯机器人股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种补光的方法,其特征在于,包括:采集工作环境的环境图像;
对环境图像进行灰度校正,获得对环境图像进行校正的目标校正参数;
根据预设的校正参数与光强增量之间的对应关系,确定所述目标校正参数对应的光强增量;
根据所述目标校正参数对应的光强增量,对补光设备输出的光强度进行调整,以对工作环境进行补光处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对环境图像进行灰度校正,获得对环境图像进行校正的目标校正参数,包括:根据预置的至少一个校正参数,分别对环境图像进行灰度校正,得到所述环境图像对应的至少一个校正后的梯度信息值;
从所述环境图像对应的至少一个校正后的梯度信息值中,选择满足预设条件的目标梯度信息值;
将所述目标梯度信息值对应的校正参数,作为所述目标校正参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,从所述环境图像对应的至少一个校正后的梯度信息值中,选择满足预设条件的目标梯度信息值,包括:从所述环境图像对应的至少一个校正后的梯度信息值中,选择最大梯度信息值作为所述目标梯度信息值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据预置的一个校正参数,对环境图像进行灰度校正,得到所述环境图像对应的一个校正后的梯度信息值,包括:根据预置的一个校正参数,计算环境图像的每个像素点校正后的梯度;
根据每个像素点校正后的梯度,选择满足梯度阈值的像素点作为选定像素点;
根据选定像素点的梯度,得到环境图像对应的校正后的梯度信息值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述目标校正参数对应的光强增量对工作环境进行补光处理,包括:若目标校正参数小于校正参数分界值,将工作环境的光强增加目标校正参数对应的光强增量;
若目标校正参数大于校正参数分界值,将工作环境的光强减小目标校正参数对应的光强增量。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将工作环境的光强增加目标校正参数对应的光强增量,还包括:
若将工作环境的光强增加目标校正参数对应的光强增量后超出补光设备的最大补光档位,则将补光设备的补光强度调整至最大补光档位。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将工作环境的光强减小目标校正参数对应的光强增量,还包括:
将工作环境的光强减小目标校正参数对应的光强增量后超出补光设备的最小补光档位,则将补光设备关闭。
8.一种自主移动设备,其特征在于,包括:机械本体,所述机械本体上设有视觉传感器,补光设备,一个或多个处理器,以及一个或多个存储计算机程序的存储器;
所述视觉传感器,用于对周围环境进行图像采集得到环境图像;
所述一个或多个处理器,用于执行所述计算机程序,以用于:获取所述视觉传感器采集到的环境图像;
对环境图像进行灰度校正,获得对环境图像进行校正的目标校正参数;
根据预设的校正参数与光强增量之间的对应关系,确定所述目标校正参数对应的光强增量;
根据所述目标校正参数对应的光强增量,对补光设备输出的光强度进行调整,以对工作环境进行补光处理。
9.根据权利要求8所述的自主移动设备,其特征在于,还包括:至少一个第二传感器,第二传感器用于辅助对周围环境进行图像采集得到环境图像。
10.根据权利要求8或9所述的自主移动设备,其特征在于,所述视觉传感器和补光设备设置于机械本体的前方或上方。
11.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时,致使所述一个或多个处理器执行包括以下的动作:采集工作环境的环境图像;
对环境图像进行灰度校正,获得对环境图像进行校正的目标校正参数;
根据预设的校正参数与光强增量之间的对应关系,确定所述目标校正参数对应的光强增量;
根据所述目标校正参数对应的光强增量,对补光设备输出的光强度进行调整,以对工作环境进行补光处理。
说明书 :
补光的方法、设备及存储介质
技术领域
背景技术
发明内容
控制,补光效果达不到预期的效果的技术问题。
作环境进行补光处理,以获得符合后续处理质量要求的图像,本申请能够对补光行为进行
精确的控制,提高补光的精度。
附图说明
具体实施方式
部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做
出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
效果的增益存在不确定性。同时由于该方法下补光强弱对图像效果增强的不确定性,不能
根据补光后的图像效果对补光行为进行精确的控制,从而导致补光效果很可能达不到预期
的效果。
过对环境图像进行灰度校正,获得对环境图像进行校正的目标校正参数,再通过目标校正
参数对工作环境进行补光处理,以获得符合后续处理质量要求的图像,本申请能够对补光
行为进行精确的控制,提高补光的精度。
也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种,但是不
排除包含至少一种的情况。
果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述
的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情
况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还
存在另外的相同要素。
为扫地机器人,跟随机器人,迎宾机器人等。不同的设备针对不同的工作环境获取相应工作
环境中的环境图像,例如,无人车在行驶过程中,获取行驶的路面信息;扫地机器人在对住
户家庭清扫过程中,可在行进过程中获取客厅、厨房、卫生间、卧式等区域的环境图像;商场
导购机器人在对客户进行导购的过程中,可在行进过程中获取人行通道、商铺等各区域的
环境图像;跟随机器人在跟随目标的过程中,可在行进过程中获取跟随目标以及前进过程
中的周围环境图像。
的类型作限定。
场景灵活设定。
的每个像素点校正后的梯度;对每个像素点校正后的梯度进行过滤,得到每个像素点的校
正后的过滤梯度;根据每个像素点的校正后的过滤梯度,得到环境图像对应的校正后的梯
度信息值。
像素点的梯度,选择满足梯度阈值的像素点作为选定像素点,对选定像素点的梯度求和后
作为其中一个对环境图像进行校正后的梯度信息值。其中,选择满足梯度阈值的像素点作
为选定像素点,可以采用过滤函数,对图像中的噪点及明显的非信息点进行过滤,梯度阈值
为用户提前设定,梯度阈值可以结合具有场景适应性调整。
的梯度信息值中,选择最大梯度信息值作为目标梯度信息值。显然,选取目标梯度信息值还
可以采用其他方法。本实施例选取最大梯度信息值作为目标梯度信息值,之后目标梯度信
息值对应的校正参数,作为目标校正参数对工作环境进行补光处理,在补光处理后,理论
上,视觉传感器获取的校正后的实际环境图像为目标梯度信息值最大的图像。本申请采用
不同的校正参数,计算预期校正后的图像的梯度信息值,可以对视觉传感器获取的校正后
的实际环境图像作出精准的补光控制,提供补光控制的精度。
建图,视觉定位等操作。上述的图像的信息强度主要指图像的丰富度,锐化度作为丰富度的
一项重要参数指标,因此,本申请的补光效果不是单纯地增加图像的亮度而是关注图像细
节的表现,更有利于后续图像识别等功能的应用。
对应的光强增量对工作环境进行补光处理。在目标校正参数落入预设的校正参数的范围,
根据目标校正参数对应的光强增量对工作环境进行补光处理即可。若目标校正参数小于校
正参数分界值,将工作环境的光强增加目标校正参数对应的光强增量;若目标校正参数大
于校正参数分界值,将工作环境的光强减小目标校正参数对应的光强增量。
的光强减小目标校正参数对应的光强增量后超出补光设备的最小补光档位,则将补光设备
关闭。因为补光设备的补光档位在补光设备出厂前已经设置完毕,补光设备的补光范围直
接影响视觉传感器获取到的图像的图像质量,因此可以根据实际应用场景相应设置补光设
备的补光档位来使视觉传感器获取到的图像的图像质量。
行补光处理,以获得符合后续处理质量要求的图像,本申请能够对补光行为进行精确的控
制,提高补光的精度。
补光处理,以获得符合后续处理质量要求的图像,本申请能够对补光行为进行精确的控制,
提高补光的精度。
分为N个功率档位,各档位的补光功率均匀增加,相邻档位的功率差为Δ。根据图4中至少一
个校正参数与光强增量对应关系,可以确定目标校正参数对应的光强增量,进而利用目标
校正参数对应的光强增量对补光设备输出的光强度进行调整,以对工作环境进行补光处
理。其中,为便于描述将目标校正参数记为γ′。
光强度,则将补光设备的档位调至最大。
低档位,则将补光设备关闭。
况下执行的补光处理动作。
调1档至(N‑1)档;
切换等极端情况,由于控制的滞后性,为了配合视觉建图、视觉定位等相关功能,扫地机器
人还可调用其他传感器的信息或者原地短暂停留以保证补光控制的收敛。
正参数,补光设备根据目标校正参数对应的光强增量将补光设备的开到最大补光档位,再
次采集补光后的环境图像,对补光后的环境图像的目标校正参数进行计算,判断补光后环
境图像补光过强,补光设备根据目标校正参数对应的光强增量调节补光设备的补光档位,
能够根据环境图像对补光行为进行精确的控制,提高补光的精度,经过补光设备精确的补
光后,无人车的视觉传感器获取到夜间行驶足够的图像信息数据。
碍物进行准确定位,对环境图像进行灰度校正,获得目标校正参数,补光设备根据目标校正
参数对应的光强增量调节补光设备的补光档位,经过补光设备精确的补光控制,扫地机器
人的视觉传感器获取到能够对障碍物进行准确定位的环境图像,扫地机器人能够更加准确
的识别障碍物,并针对该次障碍物识别进行后续准确的避障处理,提高扫地机器人的避障
性能。
505。用于获取对周围环境进行图像采集得到环境图像;还可以包括音频组件501、电源组件
504等必要组件。
切换时,第二传感器辅助对周围环境进行图像采集得到环境图像,以便自动移动设备继续
进行图像识别,地图构建等工作。本申请对视觉传感器、第二传感器和补光设备的位置不作
限定。优选地视觉传感器和补光设备设置于机械本体的前方或者上方,方便进行图像采集
和补光操作,第二传感器也可设于机械本体的前方或者上方。
正,得到环境图像对应的至少一个校正后的梯度信息值;从环境图像对应的至少一个校正
后的梯度信息值中,选择满足预设条件的目标梯度信息值;将目标梯度信息值对应的校正
参数,作为目标校正参数。
度信息值中,选择最大梯度信息值作为目标梯度信息值。
计算环境图像的每个像素点校正后的梯度;根据每个像素点校正后的梯度,选择满足梯度
阈值的像素点作为选定像素点;根据每个像素点的校正后的过滤梯度,得到环境图像对应
的校正后的梯度信息值。
的光强增量;根据所述目标校正参数对应的光强增量对工作环境进行补光处理。
标校正参数对应的光强增量;若目标校正参数大于校正参数分界值,将工作环境的光强减
小目标校正参数对应的光强增量。
最大补光档位,则将补光设备的补光强度调整至最大补光档位。
最小补光档位,则将补光设备关闭。
度进行调整,以对工作环境进行补光处理。
一个或多个处理器502执行相应图1所示方法实施例中的各步骤。
多个处理器603和一个或多个存储计算机指令的存储器604。除此之外,机械本体601上还设
有视觉传感器602。视觉传感器602例如,摄像头、相机等,在机器人工作过程中,用于获取对
周围环境进行图像采集得到环境图像。
件,该音频组件,可被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件包括一个麦克风
(MIC),当音频组件所在设备处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克
风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信
组件发送。在一些实施例中,音频组件还包括一个扬声器,用于输出音频信号。传感器602还
可以包括激光雷达传感器602、干湿度传感器602等。可选地,驱动组件可以包括驱动轮、驱
动电机、万向轮等。可选地,清扫组件可以包括清扫电机、清扫刷、起尘刷、吸尘风机等。不同
机器人所包含的这些基本组件以及基本组件的构成均会有所不同,本申请实施例仅是部分
示例。
中,并不限定机器人的外观形态,例如可以是圆形、椭圆形、三角形、凸多边形等。
一个或多个存储器604还可被配置为存储其它各种数据以支持在机器人上的操作。
正,得到环境图像对应的至少一个校正后的梯度信息值;从环境图像对应的至少一个校正
后的梯度信息值中,选择满足预设条件的目标梯度信息值;将目标梯度信息值对应的校正
参数,作为目标校正参数。
度信息值中,选择最大梯度信息值作为目标梯度信息值。
计算环境图像的每个像素点校正后的梯度;根据每个像素点校正后的梯度,选择满足梯度
阈值的像素点作为选定像素点;根据每个像素点的校正后的过滤梯度,得到环境图像对应
的校正后的梯度信息值。
的光强增量;根据所述目标校正参数对应的光强增量对工作环境进行补光处理。
标校正参数对应的光强增量;若目标校正参数大于校正参数分界值,将工作环境的光强减
小目标校正参数对应的光强增量。
最大补光档位,则将补光设备的补光强度调整至最大补光档位。
最小补光档位,则将补光设备关闭。
度进行调整,以对工作环境进行补光处理。
一个或多个处理器603执行相应图1所示方法实施例中的各步骤。
施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机
可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
示例。
计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动
态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除
可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、
数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备
或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算
机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要
素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要
素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。