[發(fā)明專利]機(jī)器人定位方法、裝置、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010327611.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113554703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹正江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京京東乾石科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 李昊;許蓓

1.一種機(jī)器人定位方法，包括：

從部署在機(jī)器人底部的單目攝像機(jī)在兩個(gè)時(shí)刻分別向下拍攝的圖像中提取相同的特征點(diǎn)；

根據(jù)所述單目攝像機(jī)距離行駛面的高度、所述單目攝像機(jī)的焦距以及提取的特征點(diǎn)在每幀圖像中的位置，計(jì)算所述相同的特征點(diǎn)在每幀圖像中的深度；

根據(jù)所述相同的特征點(diǎn)在每幀圖像中的深度，分別確定在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的位置；

根據(jù)在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的位置，對(duì)所述機(jī)器人進(jìn)行定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人定位方法，其中，所述根據(jù)所述單目攝像機(jī)距離行駛面的高度、所述單目攝像機(jī)的焦距以及提取的特征點(diǎn)在每幀圖像中的位置，計(jì)算所述相同的特征點(diǎn)在每幀圖像中的深度包括：

將所述單目攝相機(jī)的光心、所述單目攝相機(jī)拍攝的圖像中的所述特征點(diǎn)、所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象映射到同一個(gè)坐標(biāo)系中；

在所述坐標(biāo)系中，根據(jù)所述圖像中的特征點(diǎn)與所述圖像的中心點(diǎn)之間的距離、以及所述單目攝像機(jī)的焦距，確定所述圖像中的特征點(diǎn)與所述光心的連線、和所述圖像的中心點(diǎn)與所述光心的連線之間的夾角的信息；

根據(jù)所述夾角以及所述單目攝像機(jī)距離行駛面的高度，確定特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象與所述光心的距離，作為所述特征點(diǎn)的深度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人定位方法，其中，所述兩個(gè)時(shí)刻包括已知位置的時(shí)刻和未知位置的時(shí)刻；

所述根據(jù)在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的位置，對(duì)所述機(jī)器人進(jìn)行定位包括：

根據(jù)在所述已知位置的時(shí)刻和所述未知位置的時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的位置，確定所述機(jī)器人在所述未知位置的時(shí)刻相對(duì)于所述已知位置的時(shí)刻的位置變化；

根據(jù)所述位置變化、以及機(jī)器人在所述已知位置的時(shí)刻的位置，確定所述機(jī)器人在所述未知位置的時(shí)刻的位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人定位方法，還包括：

根據(jù)所述相同的特征點(diǎn)在每幀圖像中的深度，確定在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的姿態(tài)；

根據(jù)在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的姿態(tài)，確定所述機(jī)器人的姿態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人定位方法，其中，所述根據(jù)所述相同的特征點(diǎn)在每幀圖像中的深度，確定在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的姿態(tài)包括：

根據(jù)所述相同的特征點(diǎn)在每幀圖像中的深度，確定所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象在每個(gè)時(shí)刻的世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

根據(jù)所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象在每個(gè)世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)、以及所述特征點(diǎn)在相應(yīng)圖像中的坐標(biāo)，利用N點(diǎn)透視PnP算法，確定每個(gè)時(shí)刻中所述機(jī)器人在相應(yīng)的世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人定位方法，其中，所述根據(jù)在所述兩個(gè)時(shí)刻所述機(jī)器人相對(duì)于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象的姿態(tài)，確定所述機(jī)器人的姿態(tài)包括：

基于所述特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)對(duì)象在所述兩個(gè)時(shí)刻的世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，確定兩個(gè)時(shí)刻的世界坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換關(guān)系；

根據(jù)所述坐標(biāo)變換關(guān)系以及每個(gè)時(shí)刻中所述機(jī)器人在相應(yīng)的世界坐標(biāo)系中的姿態(tài)，確定所述機(jī)器人在兩個(gè)時(shí)刻間的姿態(tài)變化；

根據(jù)所述姿態(tài)變化確定所述機(jī)器人的姿態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人定位方法，其中，從每幀中提取的特征點(diǎn)的數(shù)量為3個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人定位方法，其中，所述兩個(gè)時(shí)刻包括第一時(shí)刻和第二時(shí)刻；

所述從部署在機(jī)器人底部的單目攝像機(jī)在兩個(gè)時(shí)刻分別拍攝的圖像中提取相同的特征點(diǎn)包括：

從所述第一時(shí)刻拍攝的圖像中提取特征點(diǎn)；

根據(jù)圖像的光流信息，在所述第二時(shí)刻拍攝的圖像中對(duì)提取的特征點(diǎn)的同一特征點(diǎn)進(jìn)行跟蹤；

提取所述第二時(shí)刻拍攝的圖像中跟蹤到的特征點(diǎn)。