[發(fā)明專利]一種機(jī)器人室內(nèi)導(dǎo)航定位的方法與裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710253937.3 | 申請日： | 2017-04-18 |
| 公開（公告）號： | CN108733039A | 公開（公告）日： | 2018-11-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王峰;楊春媚;汪進(jìn);王家燃;肖飛 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣東工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G05D1/02 | 分類號： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 羅滿 |
| 地址： | 510062 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 特征圖形 機(jī)器人 車輪編碼器 攝像頭 參數(shù)方程 室內(nèi)導(dǎo)航 位姿信息 有效圖形 圖像 預(yù)處理 卡爾曼濾波器 機(jī)器人定位 世界坐標(biāo)系 準(zhǔn)確度 邊緣檢測 地圖信息 失真校正 特征信息 位姿參數(shù) 預(yù)先存儲 姿態(tài)角 擬合 位姿 捕獲 采集 融合 | ||
1.一種機(jī)器人室內(nèi)導(dǎo)航定位的方法，其特征在于，包括；
S10：依據(jù)攝像頭捕獲的圖像，對所述圖像進(jìn)行預(yù)處理；
S11：對所述預(yù)處理后的圖像進(jìn)行邊緣檢測，檢測出所述圖像中的邊緣特征；
S12：依據(jù)預(yù)先設(shè)置的攝像頭失真參數(shù)，對所述邊緣檢測后的圖像進(jìn)行攝像頭失真校正；
S13：對所述攝像頭失真校正后的圖像進(jìn)行特征信息的提取，擬合出對應(yīng)的特征圖形；并對所述特征圖形進(jìn)行IPM變換，得到所述特征圖形在世界坐標(biāo)系的參數(shù)方程；
S14：依據(jù)預(yù)先存儲的地圖信息，判斷所述特征圖形是否為有效圖形；
S15：若是，則依據(jù)所述有效圖形的參數(shù)方程，確定出所述機(jī)器人的理論位姿信息；所述理論位姿信息包括：位置信息和姿態(tài)角信息；
S16：利用卡爾曼濾波器對所述理論位姿信息以及車輪編碼器采集到的位姿參數(shù)進(jìn)行融合，計算出所述機(jī)器人的位置、速度和姿態(tài)角，調(diào)整所述機(jī)器人的位姿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述S12之前，還包括：
從所述邊緣特征中提取預(yù)設(shè)個數(shù)的像素點(diǎn)，對所述圖像進(jìn)行點(diǎn)校正；
相應(yīng)的，所述S12包括：
依據(jù)預(yù)先設(shè)置的攝像頭失真參數(shù)，對所述點(diǎn)校正后的圖像進(jìn)行攝像頭失真校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：
判斷所述機(jī)器人是否行駛完畢預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)行走路徑；
若否，則返回所述S10。
4.一種機(jī)器人室內(nèi)導(dǎo)航定位的裝置，其特征在于，包括預(yù)處理模塊、檢測模塊、攝像頭失真校正模塊、特征信息提取模塊、IPM變換模塊、判斷模塊、確定模塊和調(diào)整模塊；
所述預(yù)處理模塊，用于依據(jù)攝像頭捕獲的圖像，對所述圖像進(jìn)行預(yù)處理；
所述檢測模塊，用于對所述預(yù)處理后的圖像進(jìn)行邊緣檢測，檢測出所述圖像中的邊緣特征；
所述攝像頭失真校正模塊，用于依據(jù)預(yù)先設(shè)置的攝像頭失真參數(shù)，對所述邊緣檢測后的圖像進(jìn)行攝像頭失真校正；
所述特征信息提取模塊，用于對所述攝像頭失真校正后的圖像進(jìn)行特征信息的提取，擬合出對應(yīng)的特征圖形；
所述IPM變換模塊，用于對所述特征圖形進(jìn)行IPM變換，得到所述特征圖形在世界坐標(biāo)系的參數(shù)方程；
所述判斷模塊，用于依據(jù)預(yù)先存儲的地圖信息，判斷所述特征圖形是否為有效圖形；
若是，則觸發(fā)所述確定模塊，所述確定模塊，用于依據(jù)所述有效圖形的參數(shù)方程，確定出所述機(jī)器人的理論位姿信息；所述理論位姿信息包括：位置信息和姿態(tài)角信息；
所述調(diào)整模塊，用于利用卡爾曼濾波器對所述理論位姿信息以及車輪編碼器采集到的位姿參數(shù)進(jìn)行融合，計算出所述機(jī)器人的位置、速度和姿態(tài)角，調(diào)整所述機(jī)器人的位姿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括點(diǎn)校正模塊：
所述點(diǎn)校正模塊，用于從所述圖像中的邊緣特征上提取預(yù)設(shè)個數(shù)的像素點(diǎn)，對所述圖像進(jìn)行點(diǎn)校正；
相應(yīng)的，所述攝像頭失真校正模塊具體用于依據(jù)預(yù)先設(shè)置的攝像頭失真參數(shù)，對所述點(diǎn)校正后的圖像進(jìn)行攝像頭失真校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，還包括第二判斷模塊：
所述第二判斷模塊，用于判斷所述機(jī)器人是否行駛完畢預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)行走路徑；若否，則觸發(fā)所述預(yù)處理模塊。
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