一种基于线激光的噪点判断方法技术

本发明专利技术公开一种基于线激光的噪点判断方法

【技术实现步骤摘要】
一种基于线激光的噪点判断方法、芯片及机器人


[0001]本专利技术涉及机器人避障的
，尤其涉及一种基于线激光的噪点判断方法
、
芯片及机器人
。

技术介绍

[0002]移动机器人通过线激光模组来检测和定位障碍物，即线激光模组向移动机器人的前进路径上投射出线激光（结构光），可能投射到障碍物的表面，再由线激光模组采集，根据物体反射的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，获得障碍物反馈的点云在机器人前方区域内的位置信息，再通过线激光模组反馈的点云数据来判断目标区域内是否有障碍物，若移动机器人判断到该目标区域内存在障碍物，则计算并记录该障碍物相对于移动机器人的位置，当移动机器人探测到其与障碍物之间的距离到达设定距离时，移动机器人开始避开障碍物，然而，当移动机器人在刚加速阶段由于惯性而产生角度倾斜
、
线激光模组受环境光线影响
、
或检测到其余障碍物（不是当前需要检测的障碍物）反射的激光光束时，会输出在点云上形成噪点，该噪点不能表示实际障碍物，会造成移动机器人误判，影响障碍物识别效果
。

技术实现思路

[0003]为了提取并便于过滤线激光模组扫描出的点云中的噪点，本专利技术公开一种基于线激光的噪点判断方法
、
芯片及机器人，解决激光点云中携带的噪点而产生的障碍物误判问题
。
具体的技术方案如下：一种基于线激光的噪点判断方法，在机器人执行该噪点判断方法之前，机器人通过线激光模组扫描出点云，其中，点云包括多个激光点；该噪点判断方法包括：步骤
S1、
机器人将线激光模组扫描出的点云设置为目标点云；步骤
S2、
在所述目标点云中，机器人从目标初始点开始沿着当前探索方向对相邻两点之间的距离进行距离阈值判断并依据判断结果计数所述目标初始点的连通性计数值，直至判断到相邻两点不满足密集分布关系和
/
或遍历完当前探索方向对应的所有激光点，然后机器人将下一个探索方向更新为所述当前探索方向，如此迭代，直至遍历完预设数量的探索方向，获取到最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值，并停止计数，再执行步骤
S3
；其中，相邻两点都是激光点；步骤
S3、
判断最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值是否小于或等于预设连通数量阈值，是则确定所述目标初始点是噪点，以使得机器人筛选出可滤除的噪点，否则确定所述目标初始点不是噪点；在预设数量的探索方向中，每个探索方向的朝向都不同且都是从所述目标初始点开始延伸；在所述步骤
S2
中，所述相邻两点存在至少一种维度的坐标沿着同一个探索方向递增或递减
。
[0004]进一步地，所述噪点判断方法还包括：每当机器人执行完所述步骤
S3
，机器人控制所述目标点云中的一个激光点更新为所述目标初始点，直至所述目标点云中所有的激光点都已经被更新为所述目标初始点；每当机器人将一个激光点更新为所述目标初始点，则重
复执行所述步骤
S2
和所述步骤
S3。
[0005]进一步地，所述机器人从目标初始点开始沿着当前探索方向对相邻两点之间的距离进行距离阈值判断并依据判断结果计数所述目标初始点的连通性计数值，直至判断到相邻两点不满足密集分布关系和
/
或遍历完当前探索方向对应的所有激光点的方法具体包括：步骤
S20、
机器人将所述目标初始点设置为所述当前判断起点，然后执行步骤
S21
；步骤
S21、
机器人判断是否遍历完当前探索方向对应的所有激光点，是则将下一个探索方向更新为所述当前探索方向再返回执行步骤
S20
，否则执行所述步骤
S22
；其中，当前探索方向对应的所有激光点是从所述目标初始点开始，沿着探索方向在所述目标点云中经过的所有激光点；步骤
S22、
机器人从当前判断起点开始沿着所述当前探索方向，选择与所述当前判断起点相连通且最近的一个激光点作为待判断邻点，然后执行步骤
S23
；其中，所述待判断邻点与所述当前判断起点组成所述相邻两点；步骤
S23、
判断所述待判断邻点与所述当前判断起点之间的直线距离是否小于参考距离阈值，是则执行步骤
S24
，否则执行步骤
S25
；步骤
S24、
机器人确定所述相邻两点满足密集分布关系，机器人对满足密集分布关系的所述相邻两点计数一次，获得最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值；然后机器人将所述待判断邻点更新为所述当前判断起点，再执行步骤
S21
；步骤
S25、
机器人确定所述相邻两点不满足密集分布关系，然后机器人结束所述当前探索方向的遍历，并确定所述当前探索方向是已遍历的探索方向；其中，所述参考距离阈值是评价用于表征障碍物的激光点的分布间隔的阈值
。
[0006]进一步地，在执行步骤
S21
之前和
/
或执行步骤
S25
之后，还包括：机器人判断是否遍历完预设数量的探索方向，是则获取到最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值并停止计数，再执行步骤
S3
，否则执行步骤
S20
；其中，所述目标初始点是标记为已遍历的激光点；所述预设数量的探索方向是预先设定并用于限定机器人对障碍物的探测范围，实现在所述目标点云中，以所述目标初始点为中心向邻域扩展出障碍物表面轮廓的覆盖区域
。
[0007]进一步地，在执行步骤
S25
之后，且在机器人判断是否遍历完预设数量的探索方向之前，还包括：机器人从预设数量的探索方向中，选择一个未遍历的探索方向作为所述下一个探索方向，并将所述下一个探索方向更新为所述当前探索方向，然后判断是否遍历完预设数量的探索方向
。
[0008]进一步地，所述预设数量是大于2；在第一次执行所述步骤
S21
之前，机器人从预设数量的探索方向中，选择一个未遍历的探索方向作为初始探索方向，再将所述初始探索方向更新为所述当前探索方向，再执行所述步骤
S20
，直至所述步骤
S25
结束所述当前探索方向的遍历时，机器人确定所述初始探索方向是已遍历的探索方向，再选择相对于所述初始探索方向的偏转角度最小的未遍历的探索方向作为所述下一个探索方向，并将所述下一个探索方向更新为所述当前探索方向，再执行步骤
S20
；每当机器人执行至步骤
S25
时，机器人将所述当前探索方向标记为已遍历的探索方向，然后从预设数量的探索方向中选择相对于所述初始探索方向的偏转角度最小的未遍历的探索方向作为所述下一个探索方向，并将所述下一个探索方向更新为所述当前探索方向，再执行步骤
S20。
[0009]进一步地，从预设数量的探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于线激光的噪点判断方法，在机器人执行该噪点判断方法之前，机器人通过线激光模组扫描出点云，其中，点云包括多个激光点；其特征在于，该噪点判断方法包括：步骤
S1、
机器人将线激光模组扫描出的点云设置为目标点云；步骤
S2、
在所述目标点云中，机器人从目标初始点开始沿着当前探索方向对相邻两点之间的距离进行距离阈值判断并依据判断结果计数所述目标初始点的连通性计数值，直至判断到相邻两点不满足密集分布关系和
/
或遍历完当前探索方向对应的所有激光点，然后机器人将下一个探索方向更新为所述当前探索方向，如此迭代，直至遍历完预设数量的探索方向，获取到最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值，并停止计数，再执行步骤
S3
；步骤
S3、
判断最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值是否小于或等于预设连通数量阈值，是则确定所述目标初始点是噪点，以使得机器人筛选出可滤除的噪点，否则确定所述目标初始点不是噪点；在预设数量的探索方向中，每个探索方向的朝向都不同且都是从所述目标初始点开始延伸；在所述步骤
S2
中，所述相邻两点存在至少一种维度的坐标沿着同一个探索方向递增或递减
。2.
根据权利要求1所述噪点判断方法，其特征在于，所述噪点判断方法还包括：每当机器人执行完所述步骤
S3
，机器人控制所述目标点云中的一个激光点更新为所述目标初始点，直至所述目标点云中所有的激光点都已经被更新为所述目标初始点；每当机器人将一个激光点更新为所述目标初始点，则重复执行所述步骤
S2
和所述步骤
S3。3.
根据权利要求1所述噪点判断方法，其特征在于，所述机器人从目标初始点开始沿着当前探索方向对相邻两点之间的距离进行距离阈值判断并依据判断结果计数所述目标初始点的连通性计数值，直至判断到相邻两点不满足密集分布关系和
/
或遍历完当前探索方向对应的所有激光点的方法具体包括：步骤
S20、
机器人将所述目标初始点设置为所述当前判断起点，然后执行步骤
S21
；步骤
S21、
机器人判断是否遍历完当前探索方向对应的所有激光点，是则将下一个探索方向更新为所述当前探索方向再返回执行步骤
S20
，否则执行所述步骤
S22
；其中，当前探索方向对应的所有激光点是从所述目标初始点开始，沿着一个探索方向在所述目标点云中经过的所有激光点；步骤
S22、
机器人从当前判断起点开始沿着所述当前探索方向，选择与所述当前判断起点相连通且最近的一个激光点作为待判断邻点，然后执行步骤
S23
；其中，所述待判断邻点与所述当前判断起点组成所述相邻两点；步骤
S23、
判断所述待判断邻点与所述当前判断起点之间的直线距离是否小于参考距离阈值，是则执行步骤
S24
，否则执行步骤
S25
；步骤
S24、
机器人确定所述相邻两点满足密集分布关系，机器人对满足密集分布关系的所述相邻两点计数一次，获得最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值；然后机器人将所述待判断邻点更新为所述当前判断起点，再执行步骤
S21
；步骤
S25、
机器人确定所述相邻两点不满足密集分布关系，然后机器人结束所述当前探
索方向的遍历，并确定所述当前探索方向是已遍历的探索方向；其中，所述参考距离阈值是评价用于表征障碍物的激光点的分布间隔的阈值
。4.
根据权利要求3所述噪点判断方法，其特征在于，在执行步骤
S21
之前和
/
或执行步骤
S25
之后，还包括：机器人判断是否遍历完预设数量的探索方向，是则获取到最新计数出的所述目标初始点的连通性计数值并停止...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽鑫，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：