[發(fā)明專利]一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710709752.9
• 申請日: 2017-08-13
• 公開（公告）號: CN107543531B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳靜;李冰;李莉;于雅楠;王志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
• 主分類號: G01C11/36
• 分類號: G01C11/36;G01S19/48;G01C21/20;G01C21/08;G01C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，包括

視頻采集模塊，用于進(jìn)行目標(biāo)視頻數(shù)據(jù)的采集，并將所采集到的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到視頻角度調(diào)整模塊；所述視頻數(shù)據(jù)包括多個連續(xù)的視頻幀、與每一個視頻幀對應(yīng)的坐標(biāo)信息和時(shí)間信息，且所述坐標(biāo)信息與所述時(shí)間信息唯一對應(yīng)；所述視頻采集模塊采用攝像頭，至少包括五個，其中一個位于機(jī)器人頭部，另外四個分別通過支架安裝在機(jī)器人所在位置的前后左右四側(cè)；

視頻角度調(diào)整模塊，用于根據(jù)每個視頻幀的坐標(biāo)信息確定每個視頻幀的偏轉(zhuǎn)角度，并按其中一個視頻幀的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行其他視頻幀的重構(gòu)，并將處理后的視頻發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器進(jìn)行所接收到的視頻數(shù)據(jù)內(nèi)目標(biāo)位置深度圖像、障礙物深度圖像的獲取，并將獲取的目標(biāo)位置深度圖像、障礙物深度圖像發(fā)送到三維重構(gòu)模塊；

三維重構(gòu)模塊，用于將所獲得的障礙物深度圖像以及目標(biāo)位置深度圖像進(jìn)行三角化，然后在尺度空間中融合所有三角化的深度圖像構(gòu)建分層有向距離場，對距離場中所有的體素應(yīng)用整體三角剖分算法產(chǎn)生一個涵蓋所有體素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算法構(gòu)造等值面，完成三維圖像的重構(gòu)；

坐標(biāo)標(biāo)定模塊，用于根據(jù)視頻文件中的坐標(biāo)信息完成重構(gòu)的三維圖像中目標(biāo)位置坐標(biāo)以及障礙物坐標(biāo)的標(biāo)定；

路線輸出模塊，用于根據(jù)坐標(biāo)標(biāo)定模塊的輸出結(jié)果以及機(jī)器人定位數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)路線的輸出，并將目標(biāo)路線發(fā)送到機(jī)器人驅(qū)動模塊；

機(jī)器人驅(qū)動模塊，用于根據(jù)接收到的目標(biāo)路線進(jìn)行機(jī)器人的驅(qū)動。

2.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，通過以下步驟完成其他視頻幀的重構(gòu)；

根據(jù)每個視頻幀的偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算每個視頻幀的補(bǔ)充偏轉(zhuǎn)角度；

根據(jù)每個視頻幀的補(bǔ)充偏轉(zhuǎn)角度重新繪制每個視頻幀。

3.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括一人機(jī)操作模塊，用于輸入各種控制命令和數(shù)據(jù)調(diào)用命令。

4.如權(quán)利要求3所述的一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，五個攝像頭均為可360°旋轉(zhuǎn)安裝。

5.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人定位數(shù)據(jù)通過安裝在機(jī)器人內(nèi)部的GPS定位模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)。

6.如權(quán)利要求5所述的一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS定位模塊包括GPS芯片、RFID芯片和電子羅盤芯片，GPS芯片內(nèi)設(shè)有一中央處理模塊，GPS輸入信號經(jīng)過噪音抑制模塊和增益放大模塊進(jìn)入中央處理模塊，GPS輸出信號經(jīng)過調(diào)制模塊輸出，RFID芯片和電子羅盤芯片與中央處理模塊相連。

7.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器人視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括一中央處理器，用于協(xié)調(diào)上述模塊工作。