无人设备的视觉传感装置以及具有其的无人设备的制作方法

本申请涉及无人技术领域，特别涉及一种无人设备的视觉传感装置和一种具有其的无人设备。

背景技术：

随着机器人以及无人驾驶领域的兴起，让机器人以及汽车感知周围的世界已经成为学术研究以及企业创新的热点话题。其中，感知的目的是让机器人和无人车等设备知道自己所处的位置，理解周围的环境，为设备接下来的行动提供决策的依据。相关技术中，机器人以及无人驾驶领域的主要传感方案为激光雷达和视觉两大类。激光雷达是以激光为光源，通过探测激光与被探测无相互作用的光波信号来完成遥感测量，可被用来绘制地图、定位以及避障；视觉即摄像头，被广泛使用在物体识别以及物体追踪等场景中。

但是，相关技术存在的问题：一是，激光雷达良品率低，制造成本高，且为了测量大角度范围，需在激光雷达内设置旋转的机械部件导致使用寿命受限；二是，使用单目或双目摄像头无法实现全景图像获取，多摄像头环形布置因不同终端放置无法统一，导致摄像头之间校准工作量和难度巨大。

因此，无人设备的视觉测量技术需要改进。

技术实现要素：

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种无人设备的视觉传感装置以及具有其的无人设备，能够大范围视觉测量，结构简单，成本低。

本申请的另一个目的在于提出一种无人设备。

为达到上述目的，本申请一方面实施例提出了一种无人设备的视觉传感装置，包括：支撑部；设置于支撑部上的四个图像获取装置，所述四个图像获取装置分别设置于支撑部的两侧，其中，第一图像获取装置和第二图像获取装置设置于所述支撑部的第一侧，第三图像获取装置和第四图像获取装置设置于所述支撑部的第二侧；控制单元，所述控制单元分别与所述四个图像获取装置相连，所述控制单元用于接收四个图像获取装置获取的图像，以根据所述四个图像获取装置获取的图像确定目标位置与视觉传感装置之间的距离。

根据本申请实施例的提出的无人设备的视觉传感装置，通过将四个图像获取装置分别设置在支撑部的两侧，并通过控制单元接受四个图像获取装置获取的图像，以根据四个图像获取装置获取的图像确定目标位置与视觉传感装置之间的距离。由此，本申请实施例能够对进行大角度深度视觉测量，装置结构简单，成本低。

根据本申请的一个实施例，所述支撑部的第一侧可为支撑部的前侧，支撑部的第二侧可为支撑部的后侧。

根据本申请的一个实施例，所述第一图像获取装置和所述第二图像获取装置分别设置于所述支撑部的第一侧的第一端和第二端；以及所述第三图像获取装置和所述第四图像获取装置分别设置于所述支撑部的第二侧的第一端和第二端。

根据本申请的一个实施例，所述四个图像获取装置的镜头的水平方向的可视角度大于180度。

根据本申请的一个实施例，所述四个图像获取装置可为鱼眼镜头。

根据本申请的一个实施例，所述支撑部可为长方体或圆柱体。

根据本申请的一个实施例，所述根据所述四个图像获取装置获取的图像确定目标位置的距离的方式可为三角计算。

为达到上述目的，本申请另一方面实施例提出了一种无人设备，包括所属的无人设备的视觉传感装置。

根据本申请实施例提出的无人设备，通过无人设备的视觉传感装置，能够对进行大角度深度视觉测量，装置结构简单，成本低。

根据本申请的一个实施例，所述无人设备的视觉传感装置垂直放置或水平放置。

根据本申请的一个实施例，所述无人设备为机器人或无人驾驶车辆。

附图说明

图1是根据本申请实施例的无人设备的视觉传感装置的方框示意图；

图2是根据本申请一个实施例的无人设备的视觉传感装置的正视图；

图3是根据本申请一个实施例的无人设备的视觉传感装置的俯视图；

图4是根据本申请一个实施例的无人设备的视觉传感装置的侧视图；

图5是根据本申请另一个实施例的无人设备的视觉传感装置的正视图；

图6是根据本申请另一个实施例的无人设备的视觉传感装置的俯视图；

图7是根据本申请实施例的无人设备的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参照附图描述本申请实施例的无人设备的视觉传感装置和无人设备。

图1是根据本申请实施例的无人设备的视觉传感装置的方框示意图。

如图1所示，本申请实施例的无人设备的视觉传感装置包括：支撑部10，四个图像获取装置(即第一图像获取装置21、第二图像获取装置22、第三图像获取装置23和第四图像获取装置24)和控制单元30。

其中，四个图像获取装置设置于支撑部10上，四个图像获取装置分别设置于支撑部10的两侧，第一图像获取装置21和第二图像获取装置22设置于支撑部10的第一侧，第三图像获取装置23和第四图像获取装置24设置于支撑部10的第二侧，控制单元30分别与四个图像获取装置相连，控制单元30用于接收四个图像获取装置获取的图像，以根据四个图像获取装置获取的图像确定目标位置与视觉传感装置之间的距离。

需要说明的是，在支撑部10的第一侧设置第一图像获取装置21和第二图像获取装置22，即通过第一图像获取装置21和第二图像获取装置22对支撑部10的第一侧进行视觉测量，在支撑部10的第二侧设置第三图像获取装置23和第四图像获取装置24，即通过第三图像获取装置23和第四图像获取装置24对支撑部10的第二侧进行视觉测量。也就是说，支撑部10的第一侧和第二侧可分别通过两个视觉传感装置进行视觉测量。

具体而言，在支撑部10的第一侧设置第一图像获取装置21和第二图像获取装置22，支撑部10的第二侧设置第三图像获取装置23和第四图像获取装置24，控制单元30接收四个图像获取装置获取的图像，以根据四个图像获取装置获取的图像确定目标位置的距离。

由此，无人设备的视觉传感装置能够对支撑部两侧进行大角度深度视觉测量，装置结构简单，成本低。即解决了单摄像头无法实现物体深度的测量和双摄像头只能获取单一方向的图像的问题，同时节省了激光雷达内置选装的机械部件，有效节约成本。

根据本申请的一个实施例，如图4和6所示，支撑部10的第一侧为支撑部10的前侧，支撑部10的第二侧为支撑部10的后侧。

需要说明的是，支撑部10的前侧和支撑部10的后侧分别为无人设备行进方向的前侧和后侧，以保证无人设备主要行进过程(前进和后退)的视觉测量。也就是说，无人设备的视觉传感装置的设置方向可与无人设备的行进方向一致，例如，当无人设备为机器人时，机器人正面所朝向的方向可为支撑部10的前侧，机器人背面所朝向的方向可为支撑部10的后侧，同理，当无人设备的为无人驾驶车辆时，车头所朝向的方向可为支撑部10的前侧，车尾所朝向的方向为支撑部10的后侧。从而，通过在支撑部10的前侧和后侧各设置两个图像获取装置进行视觉传感，保证视觉传感的范围，提高视觉传感的精度。

根据本申请的一个实施例，第一图像获取装置21和第二图像获取装置22分别设置于支撑部10的第一侧的第一端和第二端；以及第三图像获取装置23和第四图像获取装置24分别设置于支撑部的第二侧的第一端和第二端。

需要说明的是，支撑部10的第一端和支撑部10的第二端之间的距离可根据应用场景进行调节，以使设置于两端的图像获取装置的可视范围保证测量区域且尽可能重合。

根据本申请的一个实施例，四个图像获取装置的镜头的水平方向的可视角度大于180度。

具体地，根据本申请的一个实施例，四个图像获取装置为鱼眼镜头。

具体而言，当视觉传感装置垂直放置时(即图2所示)，如图3所示，第二图像获取装置22可获取视觉区域c、视觉区域a和视觉区域d的视觉图像，第四图像获取装置24可获取视觉区域c、视觉区域b和视觉区域d的视觉图像，即第二图像获取装置22和第四图像获取装置24均可获取视觉区域c和视觉区域d的视觉图像。

当视觉传感装置水平放置时(即图5所示)，如图6所示，第一图像获取装置21和第二图像获取装置22可获取视觉区域c、视觉区域a和视觉区域d的视觉图像，第三图像获取装置23和第四图像获取装置24可获取视觉区域c、视觉区域b和视觉区域d的视觉图像，即第一图像获取装置21和第三图像获取装置23可获取视觉区域c的视觉图像，第二图像获取装置22和第四图像获取装置24可获取视觉区域d的视觉图像。

也就是说，通过设置四个图像获取装置的镜头的水平方向的可视角度大于180度，可使视觉传感装置的视觉测量范围扩大到360度范围。其中，视觉区域e和视觉区域f为四个图像获取装置的盲点，由于该区域属于视觉传感装置侧面且距离较近，因此视觉区域e和视觉区域f不影响视觉传感装置进行视觉测量。其中，视觉区域e和视觉区域f根据图像获取装置的镜头的水平方向的可视角度确定。

根据本申请的一个实施例，支撑部10为长方体或圆柱体，以使四个图像获取装置中的相邻两个图像获取装置具有相同的视觉区域，进而对视觉区域进行视觉测量。

根据本申请的一个实施例，根据四个图像获取装置获取的图像确定目标位置的距离的方式为三角计算。

需要说明的是，如图4和6所示，待测点x可被第一图像获取装置21进行图像获取，并可被第二图像获取装置22获取，即第一图像获取装置21和第二图像获取装置22可同时获取待测点x的图像，通过三角计算(triangulation)测算待测点x与视觉传感装置的距离。同理，待测点x可设置于相邻两个图像获取装置能够共同获取图像的区域，也就是说，四个图像获取装置可对视觉区域a、视觉区域b、视觉区域c和视觉区域d内任一点进行测量，以根据四个图像获取装置获取的图像确定待测点x与视觉传感装置之间的距离。其中，待测点x可为视觉测量的目标位置。

应当理解的是，待测点x可为多个，即控制单元20根据图像获取装置获取的图像确定多个待测点x与视觉传感装置之间的距离。控制单元20还可用于根据多个待测点x与视觉传感装置之间的距离实现vo(visualodometry，视觉里程计算)算法和slam(simultaneouslocalizationandmapping，同步建图和定位)算法进行深度学习以识别视觉传感装置视觉区域内的物体。

综上所述，根据本申请实施例的提出的无人设备的视觉传感装置，通过将四个图像获取装置分别设置在支撑部的两侧，并通过控制单元接受四个图像获取装置获取的图像，以根据四个图像获取装置获取的图像确定目标位置与视觉传感装置之间的距离。由此，本申请实施例能够对进行大角度深度视觉测量，装置结构简单，成本低。

本申请实施例还提出了一种无人设备。

图7是根据本申请实施例的无人设备的方框示意图。

如图7所示，无人设备200包括上述无人设备的视觉传感装置100.

根据本申请的一个实施例，无人设备的视觉传感装置100垂直放置或水平放置，即无人设备的视觉传感装置100可垂直放置于无人设备中，也可水平放置于无人设备中，但不仅限于此。

根据本申请的一个实施例，无人设备200可为机器人或无人驾驶车辆。

根据本申请实施例提出的无人设备，通过无人设备的视觉传感装置，能够对进行大角度深度视觉测量，装置结构简单，成本低。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。