[實用新型]一種增強視覺的定位裝置及機器人

有效

• 申請號: 201820827363.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN208289901U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 賴欽偉
• 申請（專利權）人: 珠海市一微半導體有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/04;B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種增強視覺的定位裝置，該定位裝置是一種可移動的視覺定位裝置，其特征在于，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、慣性數據采集模塊和融合定位模塊；

圖像采集模塊，包括面向前傾斜攝像頭，用于檢測識別所述定位裝置向前驅動方向上的物體；還包括面向后傾斜攝像頭，用于捕獲環境圖像以實現定位；

圖像處理模塊，包括圖像預處理子模塊和特征匹配子模塊，用于處理圖像采集模塊中采集的圖像數據；其中，圖像預處理子模塊用于將所述面向后傾斜攝像頭采集的數據轉換為灰度圖像，特征匹配子模塊用于從圖像預處理子模塊預處理的圖像中提取出特征數據與地標數據庫中的地標圖像相關聯特征進行匹配；其中所述數據庫為圖像處理模塊內置的地標數據庫，該地標數據庫包括給定地標相關聯區域的圖像特征點；

慣性數據采集處理模塊，由一系列慣性數據測量單元組成，實時感應慣性傳感器的旋轉角度信息，加速度信息及平移速度信息；

融合定位模塊，用于根據圖像處理模塊中的特征匹配結果，結合面向前傾斜攝像頭采集的圖像數據，對慣性數據采集處理模塊采集的慣性數據進行數據融合，再通過數據融合結果修正當前位置信息。

2.根據權利要求1所述定位裝置，其特征在于，所述面向前傾斜攝像頭定位于所述定位裝置頂部表面的前半部開口向前的凹入和/或凸出結構處。

3.根據權利要求1所述定位裝置，其特征在于，所述面向后傾斜攝像頭為成像參數相同的雙目攝像頭，該雙目攝像頭的兩個攝像頭并排地定位于所述定位裝置頂部表面的尾部開口向后的凹入和/或凸出結構處。

4.根據權利要求1至權利要求3任一項所述定位裝置，其特征在于，所述面向前傾斜的攝像頭和所述面向后傾斜的攝像頭的光學軸與所述定位裝置頂部表面傾斜形成的角度都橫跨0—80度，且它們的角度保持相等。

5.根據權利要求1所述定位裝置，其特征在于，所述融合定位模塊中，當所述圖像處理模塊中的特征匹配成功時，獲得所述地標在地圖中的坐標，結合所述定位裝置相對于所述地標的坐標，即可計算出所述定位裝置在地圖中的坐標，并使用所述慣性數據更新修正；

當所述圖像處理模塊中的特征匹配失敗時，根據所述慣性數據的累積值求出所述慣性傳感器與所述面向前傾斜攝像頭的剛性連接關系，然后結合所述面向后傾斜攝像頭根據左右雙目視差得到的目標圖像與地標數據庫中的地標圖像相關聯特征的相對姿態，計算出新的地標并存儲記錄在所述地標數據庫中，完成新路標的創建；

其中，所述慣性傳感器到所述面向前傾斜攝像頭，所述面向前傾斜攝像頭到所述灰度圖像特征或地標圖像相關聯特征都存在著映射關聯，同時特征能夠通過所述灰度圖像提取獲得；所述剛性連接關系是基于所述面向前傾斜攝像頭采集的相鄰兩幀圖像間所述慣性數據對應的位姿變化建立起來的位置關系。

6.一種機器人，其特征在于，所述機器人是一種裝設如權利要求1至5任一項所述定位裝置的移動機器人。