[發明專利]一種基于結構光與AprilTag的位姿識別方法及系統

有效

• 申請號: 202011252188.0
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112364766B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 金躍躍;趙振南
• 申請（專利權）人: 南京音飛儲存設備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G06V20/52
• 分類號: G06V20/52;G06V10/20;G06V10/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種基于結構光與AprilTag標簽的位姿識別系統，其特征在于，包括單目攝像頭、投影裝置、AGV小車、圖像處理模塊電路、中控模塊電路板及供電模塊；

投影裝置將ApriTag標簽影像投射至要檢測的物體表面，攝像頭采集ApriTag圖像后對其進行清晰化處理，以便用于確定物體的空間位姿；；攝像頭與圖像處理模塊電路集成在一起，攝像頭識別到AprilTag后，圖像處理模塊對識別到的標簽圖象進行清晰化處理，而后對AprilTag包含的位姿信息進行識別，再傳給中控模塊用于與后續設備的通信。

2.根據權利要求1所述的基于投射AprilTag標簽影像的位姿識別方法，其特征在于，投射裝置其結構包括高清LED光源、半透明高清顯示屏、圖像大小調整板、圖象位置調整版、主板、透鏡；LED光源發出強光照在半透明高清顯示屏上；半透明高清顯示屏中的圖象被映射在圖象大小調整板上；圖像大小調整板通過調整圖像的像素密度調整圖像的大??；圖像通過圖像大小調整板調整好大小后被映射在圖象位置調整板上并通過透鏡被投射出。

3.一種基于結構光與AprilTag的位姿識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、制作投射裝置；

步驟2、安裝于AGV小車上的投影裝置投射出AprilTag標簽的影像于被檢測物體表面上，保證安裝于AGV小車上的單目攝像頭可以完整的拍攝到AprilTag影像；

步驟3、攝像頭采集到AprilTag標簽影像后，對其進行清晰化處理；

步驟4、自動進入圖像處理模塊中預先寫好的AprilTag算法程序，計算出我們所需的物體旋轉角度與位移信息；

步驟5、圖像處理模塊與中控模塊通過串口通信協議完成上述信息的傳遞。

4.根據權利要求3所述的基于結構光與AprilTag的位姿識別方法，其特征在于，所述步驟1中的投射裝置其結構包括高清LED光源、半透明高清顯示屏、圖像大小調整板、圖象位置調整版、主板、透鏡；投影裝置的工作步驟如下：

步驟1.1、LED光源發出強光照在半透明高清顯示屏上；

步驟1.2、半透明高清顯示屏中的圖象被映射在圖象大小調整板上；圖像大小調整板通過調整圖像的像素密度調整圖像的大小；

步驟1.3、圖像通過圖像大小調整板調整好大小后被映射在圖象位置調整板上；

步驟1.4、圖像通過透鏡被投射出。

5.根據權利要求3所述的基于結構光與AprilTag的位姿識別方法，其特征在于，所述步驟2中的對采集到的AprilTag圖象進行清晰化處理，包括以下步驟：

步驟2.1、對圖像進行畸變矯正；

步驟2.2、對圖像進行核濾波，其中核矩陣設為

步驟2.3、對圖象進行灰度二值化，圖像部分的全部像素變為1白，將在閾值外的部分全部像素變為0黑。