自移动设备的制作方法

本发明涉及一种自移动设备，特别是一种带有光源系统的自移动设备。

背景技术：

目前，随着数字图像技术以及自动化技术的发展，自移动设备常安装图像采集装置。通过图像采集装置实时地获取工作环境的信息，对这些信息进行存储以及分析，从而控制自移动设备的行走及工作，这种设有图像采集装置的自移动设备不仅能够实时地获取工作环境信息，而且能够节省以前为了获取工作环境信息而配置的大量各类传感器。因此，其应用领域越来越广，如应用于自动房屋清洁、草坪修剪等领域。

而现有的设置有图像采集装置的自移动设备在夜晚等光线较暗的环境中，由于光线复杂，地面上会出现投影，如不能合理补偿，会造成误判，又比如在光源平视时，光线容易直接进入人眼，造成眩光等问题。

因此，需要采用一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题为：提供一种图像采集质量高，检测结果准确的自移动设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种自移动设备，包括：壳体；安装于壳体上的移动装置，用于带动自移动设备移动；安装于壳体上的工作装置，用于执行工作任务；所述自移动设备还包括：图像采集装置，用于获取所述自移动设备工作环境的图像信息；光源系统，用于执行照射工作；主控模块，所述主控模块连接所述移动装置、工作装置、图像采集装置及光源系统，用于控制自移动设备的移动及工作；所述光源系统投射在工作环境上的照射范围覆盖所述图像采集装置的视场角拍摄在工作环境上的视场范围。

在一个具体的实施例中，所述光源系统包括相互连接的发光体、控制电路及光传感器。

在一个具体的实施例中，所述光传感器检测外界光源，所述控制电路自动调节所述发光体发射的光源的亮度和/或色温。

在一个具体的实施例中，所述光源系统为环形光源，所述环形光源的发光体环绕所述图像采集装置的周向设置。

在一个具体的实施例中，所述光源系统为面光源，所述面光源设置在所述图像采集装置的至少一侧。

在一个具体的实施例中，所述光源系统为碗形光源，所述碗形光源包括碗形的反射涂层及反射涂层内边缘设置的发光体，所述发光体发射的光线经反射涂层反射到工作环境上。

在一个具体的实施例中，所述光源系统包括同轴光源，所述同轴光源包括发光体及发光体下方设置的半反射镜，所述发光体发射的光线经半反射镜反射到工作环境上。

在一个具体的实施例中，所述光源系统为条形组合光源，所述条形组合光源围绕图像采集装置的周向设置。

在一个具体的实施例中，所述光源系统发射的光源包括不可见光源和/或可见光源。

在一个具体的实施例中，所述图像采集装置的拍摄角度大致水平或斜向上时，所述光源系统发射的光为不可见光。

在一个具体的实施例中，所述不可见包括近红外光。

在一个具体的实施例中，所述近红外光的波长范围为780-2526nm。

在一个具体的实施例中，所述图像采集装置的拍摄角度斜向下时，所述光源系统发射的光为可见光和/或不可见光。

在一个具体的实施例中，所述可见光包括复合光。

在一个具体的实施例中，所述工作模块包括切割模块，用以执行切割任务或所述工作模块包括清洁模块，用以执行清洁任务。

本发明的有益效果为：

1.本发明提出的自移动设备，通过光源系统为图像采集装置提供光线补充，使得图像采集装置采集的图像质量高，检测结果准确，自移动设备在白天/夜晚均能够获得较好的图像质量。

2.光源系统在目标上的照射面积覆盖图像采集装置的视场角在目标上的视场面积，使得图像采集装置的采集区域光线充足，图像获取质量佳。

3.通过为图像采集装置补充不可见光源，避免发生光源入射人眼，造成眩光等现象。

4.采用环形光源，面光源，条形组合光源、碗光源、同轴光源等光源系统结构，发射的光源均匀度较高，提高了图像获取质量。

5.光传感器自动检测外界光源，自动调节光源的亮度和/或色温，有效节能。

附图说明

以上所述的本发明解决的技术问题、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的较佳的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本发明实施例中的自移动设备的示意图。

图2是本发明实施例中的另一角度的自移动设备的示意图。

图3是本发明实施例中的光源系统的模块组成图。

图4为本发明实施例中自移动设备的图像采集装置采用斜下视拍摄角度的示意图。

图5是本发明一实施例中光源系统采用环形光源的示意图。

图6是本发明一实施例中环形光源安装在自移动设备上的示意图。

图7是本发明一实施例中光源系统采用面光源的示意图。

图8是本发明一实施例中面光源安装在自移动设备上的示意图。

图9是本发明一实施例中自移动设备的光源系统采用碗形光源的示意图。

图10是本发明一实施例中碗形光源安装在自移动设备上的示意图。

图11是本发明一实施例中光源系统采用同轴光源的示意图。

图12是本发明一实施例中同轴光源安装在自移动设备上的示意图。

图13是本发明一实施例中光源系统采用条形组合光源的示意图。

图14是本发明一实施例中条形组合光源安装在自移动设备上的示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

如图1-2所示，本发明实施例提出了一种自移动设备100，该自移动设备包括壳体10，安装在壳体上的移动模块20，该移动模块用以支撑自移动设备并带动自移动设备行走，该移动模块包括安装在壳体上的轮组和驱动轮组运转的驱动电机；还包括安装在壳体10上用以执行工作任务的工作模块，在不同类的自移动设备中，工作模块的种类不同，例如当自移动设备为自动割草机，自动剪草机等花园剪草设备时，该工作模块为切割模块，用以执行切割任务。例如当自移动设备为自动扫地机，自动拖地机等清洁机器人时，该工作模块为清洁模块，用以执行清洁任务。本发明实施例中的该自移动设备100还包括安装在壳体上的图像采集装置30，通过图像采集装置30获取自移动设备100工作环境的图像信息，可理解地，该图像采集装置30例如为可旋转安装在壳体上的摄像头，通过摄像头拍摄目标图像，用以识别目标以识别工作区域边界，或用以建立工作区域地图，或者用以识别障碍物以进行避障等，图像采集装置的具体作用不做限制。该自移动设备100还包括光源系统40，光源系统40用于执行照射工作，能够为图像采集装置30提供照明。例如在夜晚，或者在光线不均匀的工作场景，通过光源系统40为图像采集装置30的图像采集提供辅助照明，提高图像采集装置30采集的图像质量，提高检测结果准确率，可理解地，壳体10内还设置有与上述工作模块，移动模块，图像采集装置30、光源系统40等连接的主控模块，通过主控模块控制自移动设备100的工作及移动。该自移动设备100可以是智能割草机、智能剪草机、清洁机器人、智能扫雪机、智能洒水机、智能摄像机器人等自动、半自动的机器。在本文下述实施例中，自移动设备为智能割草机。该自移动设备中还包含电源模块等，在此不再赘述。

如图3所示，光源系统40包括相互连接的发光体41、控制电路42、光传感器43，通过光传感器43检测外界光线，将检测结果传递至控制电路42，控制电路控制发光体41向外发射或停止向外发射光源。该光源系统40可以通过自移动设备100的电源模块供电，此时光源系统40包含一转换电路，将自移动设备100的电源模块提供的电源转换为其自身可用的恒流电源。也可以单独设置一电源模块，为其自身供电。具体地，发光体41发射的光源不做限制，可为不可见光源，也可以为可见光源。

本发明实施例中，图像采集装置30在自移动设备上的安装位置和拍摄角度等不限定，其能够有效拍摄自移动设备周围的图像，例如可以拍摄自移动设备前方的图像，或者拍摄自移动设备后方的图像等，同时，光源系统40与图像采集装置30的安装位置也不做限制，具体地，光源系统40投射在工作环境上的照射范围覆盖了图像采集装置30的视场角拍摄在工作环境上的视场范围，使得光源系统40能够为图像采集装置30提供补充足够的光线。如此设置，使得图像采集装置30采集的目标范围均能通过光源系统40补充光线，提高图像采集质量，不会出现拍摄的物体一部分光线暗，一部分光线亮的情况。

在图4所示的实施例中，图像采集装置30安装在壳体10的前方，拍摄角度斜向下时，发光体41可以安装在图像采集装置30的上方或者图像采集装置30的下方，此时发光体41发出的光源可以为可见光，例如为复合光，当然，该发光体41发出的光源也可以为不可见光。

在图1所示的实施例中，图像采集装置30安装在壳体10的前方，拍摄角度大致水平或者斜向上时，发光体41也可以安装在图像采集装置30的上方或者图像采集装置30的下方。此时，发光体41发出的光源为不可见，例如为近红外光，其波长范围为780-2526nm。该光源系统40采用不可见光源，可以避免光源系统40发出的光入射到人的眼睛，造成眩光等情况发生。

可理解地，该光源系统40也可以与图像采集装置30集成在一起，例如光源系统环绕图像采集装置30设置。

为提高光源系统40发射光源的光线均匀度，光线系统40的结构可设置为多种方式，例如，如图5-6所示的实施例中，光源系统40的发光体41环绕图像采集装置30的周向设置，以形成环形光源410，环形光源410发射到工作环境的光线均匀度较高，具体地，环形光源410及图像采集装置30可以设置在自移动设备100的前方。

如图7-8所示的实施例中，光源系统40可以为面光源420，呈一定面积的平面光源发出的光线较线光源/点光源等发射的光线均匀度高，具体地，可在图像采集装置30的周围至少部分区域设置面光源420，如图7-8所示，可以在图像采集装置30的四周设置面光源420，为图像采集装置30补充光线。

如图9-10所示的实施例中，光源系统40为碗形光源430，结构包括呈碗形的反射涂层431，反射涂层431的内边缘设置发光体41，发光体41向反射涂层431发射光，通过碗形的反射涂层431将光源反射，最终入射到要拍摄的工作环境内，为图像采集装置30补光。

如图11-12所示的实施例中，光源系统40为同轴光源440，同轴光源440包括发光体41，发光体41的下方设置半反射镜441，发光体41后侧设置图像采集装置30，发光体41将光线发射到半反射镜441上，半反射镜441再将光线反射到要拍摄的工作环境内，使得光源系统40发射的光更加均匀，以形成更清晰准确的图像。

如图13-14所示的实施例中，光源系统40为条形组合光源450，条形组合光源450围绕图像采集装置30的周向设置，类似环形光源，发射到工作环境上的光线均匀度较高。

上述几种方式的光源系统40发射的光源均匀度均较高，实现光线较暗时的阴影削弱或消除，能有效地提高图像采集装置的图像采集质量，保证识别率。

同时，上述几个实施例中的光源系统发出的光线均匀度高，使得图像采集装置，也就是摄像头的视场中各位置处的辐射亮度不均匀度应在其最大辐射亮度的3-7％以下，例如为5％以下。同时，图像采集装置在图像采集过程中，测量的亮度随时间的变动应在±2％的范围内，光线亮度变化小，感应元件随光线变化的反应时间短，提高了图像采集质量，不会出现因光线亮度变化大，感应元件反应时间长，出现过曝或过暗的情况。

可理解地，该光传感器可以自动检测外界光源，将检测结果发射至控制电路，控制电路分析外界光源亮度，自动调节发光体41发射的光源的亮度和/或色温，例如在外界光线亮度较高，足够图像采集装置的图像采集所需的亮度时，控制电路自动降低发光体41发射的光源亮度和/或色温或者关闭发光体41，以达到节能的目的，当然，若光传感器检测外界光源亮度低，则会自动升高发光体41发射的光源亮度和/或色温，以为图像采集装置补充光线。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。