[發明專利]一種高精度Mark點的注冊方法

有效

• 申請號: 201811090306.5
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109005506B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王榮軍;李曉斌;張晶
• 申請（專利權）人: 華志微創醫療科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學文

本發明實施例公開了一種高精度Mark點的注冊方法，包括定位空間，定位空間內設有檢測物體的Mark貼、第一定位傳感器、安在Mark貼上的第二定位傳感器及兩個燈塔激光定位器，定位空間內設有相互獨立的虛擬坐標系、工具坐標系及Mark坐標系；獲取第一定位傳感器的工具坐標系坐標；采集第一定位傳感器的虛擬坐標系坐標，計算工具坐標系與虛擬坐標系的第一映射關系；獲取Mark貼的Mark點坐標，采集第二定位傳感器的虛擬坐標系坐標，計算工具坐標系與虛擬坐標系的第二映射關系；根據第一映射關系與第二映射關系計算工具坐標系與Mark坐標系的第三映射關系。本發明克服傳統燈塔技術不能定位微小目標的缺陷，利用燈塔技術固有的優點，快速得到被測物體的虛擬坐標。

技術領域

本發明涉及Mark定位技術領域，具體涉及一種高精度Mark點的注冊方法。

背景技術

燈塔技術就是利用燈塔作為基站，發射信號與被測設備通信，從而完成定位的技術。

每個燈塔可以發出水平和垂直兩道平面紅外激光，進行掃描，這兩道激光可以掃描覆蓋空間的所有物體。請求定位的設備安裝若干紅外傳感器，這些紅外傳感器之間的空間位置是固定的。此時從燈塔角度看，可以等效為透視投影，利用透視投影變換可以得到所有傳感器的平面圖像。

燈塔開始掃描時發出同步信號，傳感器得到同步信號后開始計時，此時時間為t1，當某個傳感器檢測到激光后，時間記為t2，激光掃描是勻速進行的，設角速度為ω，那么可通過θ＝ω×(t2-t1)求得掃描角度，假設掃描中心(等效為攝像頭光心)距離成像面為L，L為常量，則可通過下公式計算出被測物體上所有傳感器在成像面上的坐標，即它們透視投影后的坐標值。

此時，傳統方法對求解位置的問題變為Perspective-n-Point，即通過透視投影得到的二維坐標值和透視投影前的對應三維坐標值來評估物體的位姿的方法，該技術可以對宏觀物體進行高速、高精度的定位，但對于較小的物體，如Mark點，它本身的大小和傳感器是一個量級的，因此便不能通過Perspective-n-Point估算位姿。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種高精度Mark點的注冊方法，用以解決傳統燈塔技術不能定位微小目標的問題。

為實現上述目的，本發明實施例提供一種：

一種高精度Mark點的注冊方法，包括定位空間，所述定位空間內設有至少3個安裝在被檢測物體上的Mark貼、安裝在工具上的第一定位傳感器、安裝在Mark貼上的第二定位傳感器及兩個燈塔激光定位器，所述至少3個安裝在被檢測物體上的Mark貼不能處于同一平面內，所述定位空間內設有相互獨立的虛擬坐標系、工具坐標系及Mark坐標系。

獲取第一定位傳感器位于工具坐標系內的工具坐標系坐標。

燈塔激光定位器采集第一定位傳感器的虛擬坐標系坐標，根據所述工具坐標系坐標與第一定位傳感器的虛擬坐標系坐標計算工具坐標系與虛擬坐標系的映射關系，得到第一映射關系。

獲取至少3個Mark貼位于Mark坐標系內的Mark點坐標，燈塔激光定位器采集第二定位傳感器的虛擬坐標系坐標，根據所述Mark點坐標與第二定位傳感器的虛擬坐標系坐標計算工具坐標系與虛擬坐標系的映射關系，得到第二映射關系。

根據第一映射關系與第二映射關系計算工具坐標系與Mark坐標系的映射關系，得到第三映射關系。

本發明實施例具有如下優點：

本發明實施例為了克服傳統燈塔技術不能定位微小目標的缺陷，對定位原理、使用方式提出了更改，并提出了虛擬坐標系的概念，可以利用燈塔技術固有的優點，快速得到被測物體的虛擬坐標。而且在定位速度、范圍沒有明顯衰減的情況下，可以對微小物體進行定位；可以對無法進行精確傳感器安裝的物體進行定位。