CN111813116A - 一种基于三维模型的避障辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于三维模型的避障辅助系统，包括摄像单元，用于对现场进行拍摄，摄像单元预先调控有固定的图像捕获速度；图像获取单元，与摄像单元连接，用于在自身后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；模型构建单元，与图像获取单元连接，用于根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；测速单元，用于对自身的实时速度进行探测；检测判断单元，与摄像单元、模型构建单元和测速单元连接，用于检测后方是否具有移动物，并用于在有可移动物体在后方时；该基于三维模型的避障辅助系统能wps。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于三维模型的避障辅助系统。
背景技术
对于外界的阻碍到物体的运动方向的作出各种躲避障碍的动作，并继续打断前的动作，这个过程就是避障。应用在机器人，机器小车，四旋翼飞机等。
避障是机器人领域、汽车领域等多个领域的研究人员一直研究的技术之一，但是目前的避障技术只掌握在少数公司手上，因此，本领域的技术人员希望可以研发出一种新型的避障系统，以减轻依赖。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种的基于三维模型的避障辅助系统。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于三维模型的避障辅助系统，包括
摄像单元，用于对现场进行拍摄，摄像单元预先调控有固定的图像捕获速度；
图像获取单元，与摄像单元连接，用于在自身后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
模型构建单元，与图像获取单元连接，用于根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
测速单元，用于对自身的实时速度进行探测；
检测判断单元，与摄像单元、模型构建单元和测速单元连接，用于检测后方是否具有移动物，并用于在有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
调整单元，用于供用户预先输入符合实际情况的安全距离；
确定单元，用于根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
报警单元，与确定单元连接，自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
作为优选，还包含有
强制单元，与确定单元和报警单元连接，根据报警单元作出报警处理2-5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
作为优选，所述报警单元作为报警处理后，确定单元每隔1-4秒确定一次自身继续移动是否会撞击到移动物，直至到连续两次探测到不会撞击到移动物为止。
作为优选，所述摄像单元预先调控有的图像捕获速度为0.6-1.3s。
作为优选，所述强制单元包含有
计时模块，提供了基本的计时功能，用于在报警单元报警后进行计时；
刹车模块，用于强制物理停止自身移动；
控制模块，与计时模块和控制模块连接，用于根据实际情况控制刹车模块工作。
作为优选，所述报警单元作出报警处理2.5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
作为优选，所述摄像单元预先调控有的图像捕获速度为0.8s。
本发明还提供一种基于三维模型的避障辅助系统的工作方法，包括以下步骤：
1)对现场进行拍摄，并对自身的实时速度进行探测；
2)后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
3)根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
4)检测后方是否具有移动物；
5)有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
6)根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
7)自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
本发明的有益效果为：通过确定自身后方的移动物的移动速度，并相应确定自身是否会与移动物发生碰撞，若会与移动物发生碰撞则报警通知用户，可以有效的降低事故的发生几率，同时，若用户一直没有作出避免碰撞的操作，则会自动作出强制停止，以免发生碰撞。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于三维模型的避障辅助系统的单元连接框图。
图中：
1、摄像单元；2、图像获取单元；3、模型构建单元；4、测速单元；5、检测判断单元；6、调整单元；7、确定单元；8、报警单元；9、强制单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接均为常规方式，因此，在实施例中不在详述。
实施例1
如图1所示，一种基于三维模型的避障辅助系统，包括
摄像单元1，用于对现场进行拍摄，摄像单元预先调控有固定的图像捕获速度；
图像获取单元2，与摄像单元连接，用于在自身后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
模型构建单元3，与图像获取单元连接，用于根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
测速单元4，用于对自身的实时速度进行探测；
检测判断单元5，与摄像单元、模型构建单元和测速单元连接，用于检测后方是否具有移动物，并用于在有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
调整单元6，用于供用户预先输入符合实际情况的安全距离；
确定单元7，用于根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
报警单元8，与确定单元连接，自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
在本实施例中，还包含有
强制单元9，与确定单元和报警单元连接，根据报警单元作出报警处理2s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
在本实施例中，所述报警单元8作为报警处理后，确定单元7每隔1秒确定一次自身继续移动是否会撞击到移动物，直至到连续两次探测到不会撞击到移动物为止。
在本实施例中，所述摄像单元1预先调控有的图像捕获速度为0.6s。
在本实施例中，所述强制单元9包含有
计时模块，提供了基本的计时功能，用于在报警单元报警后进行计时；
刹车模块，用于强制物理停止自身移动；
控制模块，与计时模块和控制模块连接，用于根据实际情况控制刹车模块工作。
本实施例还提供一种基于三维模型的避障辅助系统的工作方法，包括以下步骤：
1)对现场进行拍摄，并对自身的实时速度进行探测；
2)后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
3)根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
4)检测后方是否具有移动物；
5)有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
6)根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
7)自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
8)报警单元作出报警处理2s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
实施例2
如图1所示，一种基于三维模型的避障辅助系统，包括
摄像单元1，用于对现场进行拍摄，摄像单元预先调控有固定的图像捕获速度；
图像获取单元2，与摄像单元连接，用于在自身后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
模型构建单元3，与图像获取单元连接，用于根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
测速单元4，用于对自身的实时速度进行探测；
检测判断单元5，与摄像单元、模型构建单元和测速单元连接，用于检测后方是否具有移动物，并用于在有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
调整单元6，用于供用户预先输入符合实际情况的安全距离；
确定单元7，用于根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
报警单元8，与确定单元连接，自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
在本实施例中，还包含有
强制单元9，与确定单元和报警单元连接，根据报警单元作出报警处理5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
在本实施例中，所述报警单元8作为报警处理后，确定单元7每隔1.5秒确定一次自身继续移动是否会撞击到移动物，直至到连续两次探测到不会撞击到移动物为止。
在本实施例中，所述摄像单元1预先调控有的图像捕获速度为1.3s。
在本实施例中，所述强制单元9包含有
计时模块，提供了基本的计时功能，用于在报警单元报警后进行计时；
刹车模块，用于强制物理停止自身移动；
控制模块，与计时模块和控制模块连接，用于根据实际情况控制刹车模块工作。
本实施例还提供一种基于三维模型的避障辅助系统的工作方法，包括以下步骤：
1)对现场进行拍摄，并对自身的实时速度进行探测；
2)后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
3)根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
4)检测后方是否具有移动物；
5)有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
6)根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
7)自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
8)报警单元作出报警处理5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
实施例3
如图1所示，一种基于三维模型的避障辅助系统，包括
摄像单元1，用于对现场进行拍摄，摄像单元预先调控有固定的图像捕获速度；
图像获取单元2，与摄像单元连接，用于在自身后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
模型构建单元3，与图像获取单元连接，用于根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
测速单元4，用于对自身的实时速度进行探测；
检测判断单元5，与摄像单元、模型构建单元和测速单元连接，用于检测后方是否具有移动物，并用于在有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
调整单元6，用于供用户预先输入符合实际情况的安全距离；
确定单元7，用于根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
报警单元8，与确定单元连接，自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
在本实施例中，还包含有
强制单元9，与确定单元和报警单元连接，根据报警单元作出报警处理2.5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
在本实施例中，所述报警单元8作为报警处理后，确定单元7每隔1秒确定一次自身继续移动是否会撞击到移动物，直至到连续两次探测到不会撞击到移动物为止。
在本实施例中，所述摄像单元1预先调控有的图像捕获速度为0.8s。
在本实施例中，所述强制单元9包含有
计时模块，提供了基本的计时功能，用于在报警单元报警后进行计时；
刹车模块，用于强制物理停止自身移动；
控制模块，与计时模块和控制模块连接，用于根据实际情况控制刹车模块工作。
本实施例还提供一种基于三维模型的避障辅助系统的工作方法，包括以下步骤：
1)对现场进行拍摄，并对自身的实时速度进行探测；
2)后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
3)根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
4)检测后方是否具有移动物；
5)有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
6)根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
7)自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
8)报警单元作出报警处理2.5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
本发明的有益效果为：通过确定自身后方的移动物的移动速度，并相应确定自身是否会与移动物发生碰撞，若会与移动物发生碰撞则报警通知用户，可以有效的降低事故的发生几率，同时，若用户一直没有作出避免碰撞的操作，则会自动作出强制停止，以免发生碰撞。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：包括摄像单元，用于对现场进行拍摄，摄像单元预先调控有固定的图像捕获速度；
图像获取单元，与摄像单元连接，用于在自身后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
模型构建单元，与图像获取单元连接，用于根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
测速单元，用于对自身的实时速度进行探测；
检测判断单元，与摄像单元、模型构建单元和测速单元连接，用于检测后方是否具有移动物，并用于在有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
调整单元，用于供用户预先输入符合实际情况的安全距离；
确定单元，用于根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
报警单元，与确定单元连接，自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：还包含有
强制单元，与确定单元和报警单元连接，根据报警单元作出报警处理2-5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
3.根据权利要求2所述的一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：所述报警单元作为报警处理后，确定单元每隔1-4秒确定一次自身继续移动是否会撞击到移动物，直至到连续两次探测到不会撞击到移动物为止。
4.根据权利要求3所述的一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：所述摄像单元预先调控有的图像捕获速度为0.6-1.3s。
5.根据权利要求4所述的一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：所述强制单元包含有
计时模块，提供了基本的计时功能，用于在报警单元报警后进行计时；
刹车模块，用于强制物理停止自身移动；
控制模块，与计时模块和控制模块连接，用于根据实际情况控制刹车模块工作。
6.根据权利要求5所述的一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：所述报警单元作出报警处理2.5s后，依然接收到确定单元确定到自身继续移动会撞击到移动物的信息，即刻作出强制物理停止自身移动处理。
7.根据权利要求6所述的一种基于三维模型的避障辅助系统，其特征在于：所述摄像单元预先调控有的图像捕获速度为0.8s。
8.一种基于三维模型的避障辅助系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对现场进行拍摄，并对自身的实时速度进行探测；
2)后退期间调取摄像拍摄的连续的场景图像；
3)根据场景图像中的各个点到摄像单元的距离，将获取的场景图像分别依次建立成相应的三维模型；
4)检测后方是否具有移动物；
5)有可移动物体在后方时，根据建立的三维模型、摄像单元的图像捕获速度及测速单元测到的实时速度来确定移动物的移动速度；
6)根据移动物的移动速度、自身的实时移动速度、安全距离及在最后一个建立的三维模型中自身与移动物的距离差来确定自身继续移动是否会撞击到移动物；
7)自身会与移动物会发生撞击时立刻作出报警处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201023 |