[發明專利]一種機器人識別定位方法

在審

• 申請號: 202011153317.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112434559A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 蔣凱
• 申請（專利權）人: 廣東凱寶機器人科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/80
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 宋鶴

本發明公開了一種機器人識別定位方法，屬于機器人技術領域，包括以下步驟：S1、啟動機器人進行作業，對機器人作業區域場景進行圖像采集，S2、將采集的圖像進行圖像特征提取，S3、對圖像間的特征點進行匹配，完成對目標的識別，S4、對機器人裝配的攝像機進行標定。本發明中，能夠對目標物體進行識別和定位，避免工作人員觸電或墜落等風險，保障了安全，提取的特征點具有更高的顯著性，匹配速度和準確度都有一定提高，同時，通過改變攝像機的位置從不同視角獲取目標場景圖像，獲得兩幅圖像間攝像機的相對位置關系，最終實現目標定位，能夠滿足特定實用場景需求，具有良好的實用價值。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體為一種機器人識別定位方法。

背景技術

近年來，由于計算機和圖像處理技術的進步，使利用機器人視覺來模擬生物視覺成為一種重要的方式，視覺技術獲得了飛速的發展，并已經在工業、醫學、航空航天、電網和目標物跟蹤等領域得到了廣泛應用。視覺技術研究的重點問題是目標的識別與定位，精確的識別與定位是衡量視覺系統的重要指標，尤其在電網領域，為了避免工作人員人工進行高空帶電作業時存在的觸電或墜落等風險，急需一種能夠在配網帶電作業的機器人識別定位方法。

發明內容

本發明提供的發明目的在于提供一種機器人識別定位方法，能夠對目標物體進行識別和定位，避免工作人員觸電或墜落等風險，保障了安全，提取的特征點具有更高的顯著性，匹配速度和準確度都有一定提高，同時，通過改變攝像機的位置從不同視角獲取目標場景圖像，獲得兩幅圖像間攝像機的相對位置關系，最終實現目標定位，能夠滿足特定實用場景需求，具有良好的實用價值。

為了實現上述效果，本發明提供如下技術方案：一種機器人識別定位方法，包括以下步驟：

S1、啟動機器人進行作業，對機器人作業區域場景進行圖像采集。

S2、將采集的圖像進行圖像特征提取。

S3、對圖像間的特征點進行匹配，完成對目標的識別。

S4、對機器人裝配的攝像機進行標定。

S5、獲取圖像中的目標物體在空間的三維位置信息，實現對目標進行定位。

進一步的，根據S2中的操作步驟，對采集的圖像特征進行提取時，包括以下步驟：

S201、尺度空間極值檢測：通過對圖像進行尺度變換以得到不同尺度下，圖像在尺度空間中的表示序列，對這些序列進行主輪廓提取，并將提取結果作為特征向量，并進行角點檢測。

S202、確定關鍵點的位置和尺度：通過S201的極值檢測，獲得需要的極值點，對關鍵點進行三維二次函數的擬合，剔除低對比度和邊緣響應的影響，確定關鍵點的位置和尺度。

S203、確定關鍵點方向：根據圖像的局部特性，給每一個關鍵點分配方向，然后，基于關鍵點鄰域內像素的梯度方向分布情況，計算關鍵點的梯度方向和大小。

S204、生成SIFP特征向量：為每一個關鍵點建立一個特征向量。

進一步的，根據S3中的操作步驟，在對圖像間的特征點進行匹配時，包括以下步驟：

S301、通過計算得到特征點與最近鄰特征點以及次近鄰特征點間的歐式距離。

S302、由這兩個歐氏距離間的比例關系確定是否為正確匹配點對。

S303、對獲取的匹配點進行去誤差處理。

進一步的，根據S303中的操作步驟，在去除誤差時，建立防射模型來驗證特征點對。

進一步的，根據S4中的操作步驟，對攝像機進行標定時，包括如下操作步驟：

S401、忽略攝像機鏡頭的畸變，用線性模型求解攝像機的部分參數，以此作為初值。