本发明涉及路面探测的技术领域，尤其涉及利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统。
背景技术：
机器人在行走过程中，会因为地面的凸起太高或者凹坑太深而翻到，严重时可能会导致机器人损坏，因此机器人需要在行走过程中探测路面状态。
当前机器人避障主要依靠点激光测距模块来探测地面的凸起和凹坑，该方法的缺点是只能探测地面单个点的状态，实际应用中可能出现路面上存在凹凸但是恰好探测点不在位置上而导致探测失败的情况。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统，旨在解决现有技术采用点激光测距实现机器人避障的方式由于探测点不全面导致探测失败的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种利用深度相机探测路面状态的方法，包括：
扫描步骤，通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；
生成步骤，根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；
提取步骤，从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。
在上述实施例的基础上，优选的，所述路面状态包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。
在上述实施例的基础上，优选的，还包括控制步骤：
当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。
一种利用深度相机探测路面状态的装置，包括：
扫描模块，用于通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；
生成模块，用于根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；
提取模块，用于从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。
在上述实施例的基础上，优选的，所述路面状态包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。
在上述实施例的基础上，优选的，还包括控制模块，用于：
当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。
一种利用深度相机探测路面状态的系统，包括：
上述任一项实施例中的利用深度相机探测路面状态的装置；
深度相机，安装在机器人上，深度相机用于获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；
机器人，用于根据控制指令避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。
在上述实施例的基础上，优选的，所述机器人还用于在行进遇到问题时向所述装置发送报警信息。
在上述实施例的基础上，优选的，所述装置生成控制指令并发送到机器人，机器人根据控制指令行进。
或者，优选的，所述机器人发送报警信息的方式为通过zigbee发送或者通过wifi发送。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明公开了利用深度相机探测路面状态的方法、装置及系统，该方法通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。本发明能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据，避免机器人在行驶过程中出现磕碰而导致损坏。与激光测距单点测量的方式相比，本发明能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例提供的一种利用深度相机探测路面状态的方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种利用深度相机探测路面状态的装置的结构示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种利用深度相机探测路面状态的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
具体实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种利用深度相机探测路面状态的方法，包括：
扫描步骤s101，通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；
生成步骤s102，根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；
提取步骤s103，从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。
本发明实施例对路面状态的划分种类、名称不做限定，优选的，所述路面状态可以包括平整、凸起、凹陷和有障碍物。在对路面状态进行划分过程中，优选的，所述路面状态还可以包括近似平整。即，可以将机器人能够跨越的凸起和凹陷划分到近似平整的路面状态。这样做的好处是，能够使机器人的活动范围最大化。
本发明实施例能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据。与激光测距单点测量的方式相比，本发明实施例能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。
优选的，本发明实施例还可以包括控制步骤s104：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。这样做的好处是，能够控制机器人，准确地避开可能出现行进问题的区域。
在上述的具体实施例一中，提供了利用深度相机探测路面状态的方法，与之相对应的，本申请还提供利用深度相机探测路面状态的装置。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
具体实施例二
如图2所示，本发明实施例提供了一种利用深度相机探测路面状态的装置，包括：
扫描模块201，用于通过安装在机器人上的深度相机获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；
生成模块202，用于根据视场范围内所有物体的位置数据和距离数据生成深度图像；
提取模块203，用于从深度图像中提取路面状态数据；所述路面状态数据包括路面状态及其位置数据。
优选的，所述路面状态可以包括平整、凸起、凹陷和有障碍物的路面状态。
优选的，本发明实施例还可以包括控制模块204，用于：当视场范围内存在凸起、凹陷或有障碍物的路面状态时，生成控制指令，并将控制指令发送到机器人，控制机器人避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。
本发明实施例能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据。与激光测距单点测量的方式相比，本发明实施例能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。
具体实施例三
如图3所示，本发明实施例提供了一种利用深度相机探测路面状态的系统，包括：
具体实施例二中的利用深度相机探测路面状态的装置301；
深度相机302，安装在机器人303上，深度相机302用于获取视场范围内所有物体的位置数据和距离数据；
机器人303，用于根据控制指令避开凸起、凹陷或有障碍物的路面状态。
优选的，所述机器人303还可以用于在行进遇到问题时向所述装置301发送报警信息。这样做的好处是，在深度相机302的扫描过程出现问题、或者所述装置301的算法出现问题导致机器人303行进遇到问题时，还可以通过常规报警方式，汇报机器人303行进遇到问题的情况。
在接收到机器人303发送的报警信息后，系统可以通过装置301远程操作控制机器人303的行进动作，也可以赶到机器人303的当前位置手动控制机器人的行进动作。优选的，所述装置301可以生成控制指令并发送到机器人303，机器人303根据控制指令行进。这样做的好处是，当机器人303遇到的行进问题可以通过远程控制解决时，能够通过装置301远程控制机器人303的行进动作，减少工作人员在路上所用的时间，降低人工成本。
本发明实施例对机器人303发送报警信息的方式不做限定，优选的，所述机器人303发送报警信息的方式可以为通过zigbee发送或者通过wifi发送。
本发明实施例对所述装置301不做限定，优选的，其可以为计算机或服务器。
本发明实施例能够利用深度相机扫描视场范围内所有物体的位置数据和距离数据，生成深度图像，通过算法识别平整路面、凹凸路面或者有障碍物的路面，合理评估路面状态以用作机器人是否遇到无法跨越的凹凸路面状态而需要避开或停止下来的依据。与激光测距单点测量的方式相比，本发明实施例能更全面地扫描路面状态，及时发现路面凹凸或者有障碍物的情况，且探测成本更低。
本发明从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其具有的实用进步性，己符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本发明以上的说明及附图，仅为本发明的较佳实施例而己，并非以此局限本发明，因此，凡一切与本发明构造，装置，待征等近似、雷同的，即凡依本发明专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本发明的专利申请保护的范围之内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。