[發明專利]物體間位置姿態關系實時統一系統及方法

在審

• 申請號: 201710190293.8
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106840111A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 丁曉華;伏思華;姜廣文;談瀟麟
• 申請（專利權）人: 深圳市鷹眼在線電子科技有限公司
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;G01C11/04
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及攝像測量技術領域，尤其涉及一種物體間位置姿態關系實時統一系統及方法。

背景技術

隨著圖像處理、光學測量和計算機視覺等學科算法的發展，以及攝像機、計算機、數字信號處理器(digital signal processor，DSP)等硬件設備的性能增加、成本降低，攝像測量在越來越多的領域得到了廣泛的應用。

在某些特定的測量情況下，需要對各個待測物體進行單獨的位置姿態參數測量，并聯立其相互的位置姿態參數解得所需信息。但由于攝像機鏡頭的視場有限，或者兩個物體間存在物體隔擋的情況，使得兩物體不能由同一臺攝像機進行采圖處理，這時就需要多臺攝像機對各個物體進行單獨處理。例如在非接觸四輪定位領域，就需要聯立四個車輪之間的位置姿態關系來解得汽車四輪定位所需的所有定位參數；但由于汽車車身的遮擋以及有限的四輪定位空間，單個測量裝置不能測得四個車輪的位置姿態參數，這時就需要聯立多個測量裝置的測量結果來求得汽車四輪定位所需的所有定位參數。

當兩待測物體的位置相對固定時，已有的方法通過全站儀或者相關標定設備去標定兩物體參數測量模塊的位置姿態關系，從而求出兩待測物體之間的位置姿態關系。但當兩待測物體間的相對位置發生多次變化時，再利用上述方法去進行位置姿態關系測量，測量操作復雜，耗費較多的人力物力，并且可能由于人為因素的干擾而產生較大的測量誤差。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種物體間位置姿態關系實時統一系統及方法，旨在解決現有技術中測量操作復雜、耗費人力物力且測量誤差大的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種物體間位置姿態關系實時統一系統，所述系統包括：兩個位姿測量裝置、相對位姿采集裝置和上位機，所述兩個位姿測量裝置分為第一位姿測量裝置和第二位姿測量裝置；

所述相對位姿采集裝置，用于采集所述第一位姿測量裝置和第二位姿測量裝置之間的相對位置姿態關系；

所述第一位姿測量裝置，用于獲取第一物體的第一圖像，并將所述第一圖像發送至所述上位機；

所述第二位姿測量裝置，用于獲取第二物體的第二圖像，并將所述第二圖像發送至所述上位機；

所述上位機，用于根據所述第一圖像確定所述第一位姿測量裝置和第一物體之間的第一位置姿態關系，根據所述第二圖像確定所述第二位姿測量裝置和第二物體之間的第二位置姿態關系，根據所述第一位置姿態關系、第二位置姿態關系及相對位置姿態關系將所述第一物體和第二物體轉換至同一坐標系中。

優選地，所述相對位姿采集裝置包括：攝像機和合作標志靶，所述攝像機和合作標志靶分別設于所述第一位姿測量裝置和第二位姿測量裝置上，所述攝像機與所述合作標志靶相對設置；

所述攝像機，用于獲取所述合作標志靶的第三圖像，并將所述第三圖像發送至所述上位機；

所述上位機，還用于根據所述第三圖像確定所述第一位姿測量裝置和第二位姿測量裝置之間的相對位置姿態關系。

優選地，所述上位機，還用于獲取所述第一位姿測量裝置和攝像機之間的第三位置姿態關系、以及所述第二位姿測量裝置和合作標志靶之間的第四位置姿態關系，并根據所述第一位置姿態關系、第二位置姿態關系、第三位置姿態關系、第四位置姿態關系及相對位置姿態關系將所述第一物體和第二物體轉換至同一坐標系中。

優選地，所述上位機，還用于根據所述第三圖像采用正交迭代算法確定所述第一位姿測量裝置和第二位姿測量裝置之間的相對位置姿態關系。

此外，為實現上述目的，本發明還提供一種物體間位置姿態關系實時統一方法，所述方法包括：

相對位姿采集裝置采集第一位姿測量裝置和第二位姿測量裝置之間的相對位置姿態關系；

所述第一位姿測量裝置獲取第一物體的第一圖像，并將所述第一圖像發送至上位機，所述第二位姿測量裝置獲取第二物體的第二圖像，并將所述第二圖像發送至所述上位機；

所述上位機根據所述第一圖像確定所述第一位姿測量裝置和第一物體之間的第一位置姿態關系，根據所述第二圖像確定所述第二位姿測量裝置和第二物體之間的第二位置姿態關系；

所述上位機根據所述第一位置姿態關系、第二位置姿態關系及相對位置姿態關系將所述第一物體和第二物體轉換至同一坐標系中。