基于视觉图像和激光雷达的水下智能机器人导航避障方法

专利主权项内容

1.基于视觉图像和激光雷达的水下智能机器人导航避障方法，其特征在于，包括以下步骤：水下智能机器人通过搭载的视觉传感器和激光雷达，获取水下环境的视觉图像和激光雷达数据；对视觉图像进行逐帧分析，确定每一帧图像中障碍物的位置，计算相邻帧之间障碍物的位移差，通过帧间位移差和帧间时间间隔来计算障碍物的帧间移动速度；通过分析激光雷达点云数据，根据连续帧中障碍物的位置变化，计算出障碍物在时间间隔内的位移，通过连续帧中的位移和时间间隔计算获得障碍物的帧间移动速度；将视觉图像转化为灰度图像并计算每个像素点的灰度差值和平方灰度差，再累加所有像素的平方灰度差并除以像素总数得到方差，将方差作为视觉图像的清晰度；通过激光雷达的原始发射频率以及接收到的频率，计算激光点云数据每个点的多普勒频移值，计算激光雷达数据每一帧中所有点云数据的多普勒频移值，进一步计算获得多普勒频移的标准差；通过视觉图像的清晰度和雷达数据的多普勒频移值的标准差，计算获得视觉图像数据的权重系数和激光雷达数据的权重系数，对视觉图像和激光雷达数据计算获得的障碍物帧间移动速度进行融合，依据融合后的障碍物帧间移动速度，控制机器人进行实时避障。