[發明專利]一種基于輔助向量校正的移動機器人連續視覺歸航方法、存儲介質及電子裝置

在審

• 申請號: 202110802186.2
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113433948A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 紀勛;孫國松;余明裕;王準
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于輔助向量校正的移動機器人連續視覺歸航方法，其特征在于，包括：

S1、利用搭載在移動機器人上的全景相機，在室內或者室外隨機選取目標位置和當前位置，獲取全景圖像；

S2、基于獲取的全景圖像，根據ORB圖像特征匹配算法所提取的自然路標計算歸航向量h₁，控制機器人移動；

S3、在機器人移動的過程中，拍攝輔助全景圖像Q_F，并計算輔助歸航向量h₁′；

S4、在輔助歸航向量和控制當前機器人移動的歸航向量的共同作用下，計算新的歸航向量h₂，并控制機器人按照新的歸航方向移動；

S5、在機器人按照新的歸航方向移動后，返回執行步驟S3-S4，在機器人移動的過程中，根據輔助歸航向量不斷更新機器人的歸航方向，讓機器人連續的完成歸航任務。

2.根據權利要求1所述的基于輔助向量校正的移動機器人連續視覺歸航方法，其特征在于，所述步驟S1中，獲取的全景圖像至少為兩幅。

3.根據權利要求1所述的基于輔助向量校正的移動機器人連續視覺歸航方法，其特征在于，所述步驟S2中，計算歸航向量h₁的具體過程如下：

S21、依據搭載在移動機器人上的全景相機成像規律，全景圖像的投影點一定在全景圖像的中心，根據成像規律，以圖像的中心為原點建立二維笛卡爾坐標系；

S22、基于當前位置的全景圖像Q_C，假設P_C＝(0,0)為當前位置圖像的投影點，即圖像的中心；

S23、基于圖像特征匹配算法所提取的m個自然路標P_m，將P_m在全景圖像中的坐標定義為P_m＝(x_m,y_m)，將P_m的單位路標向量表示為：

S24、基于機器人當前位置全景圖像的m個路標，將當前位置的平均路標向量表示為：

S25、重復執行步驟S22-S24，基于機器人在目標位置全景圖像的m個路標，將目標位置的平均路標向量表示為：

S26、將機器人在當前位置和目標位置的平均路標作矢量除法，得到控制機器人移動的歸航向量h₁，

4.根據權利要求1所述的基于輔助向量校正的移動機器人連續視覺歸航方法，其特征在于，所述步驟S3中，計算輔助歸航向量h₁′的過程如下：

S31、依據搭載在移動機器人上的全景相機成像規律，全景圖像的投影點一定在全景圖像的中心，根據成像規律，以圖像的中心為原點建立二維笛卡爾坐標系；

S32、基于拍攝的輔助全景圖像Q_F，假設P_F＝(0,0)為拍攝的輔助全景圖像的投影點，即圖像的中心；

S33、基于圖像特征匹配算法所提取的n個自然路標P_n，將P_n在輔助全景圖像中的坐標定義為P_n＝(x_n,y_n)，將P_n的單位路標向量表示為：

S34、基于機器人拍攝的輔助全景圖像的n個路標，將當前位置輔助全景圖像的平均路標向量表示為：

S35、重復執行步驟S32-S34，基于機器人在目標位置輔助全景圖像的n個路標，將目標位置的平均路標向量表示為：

S36、將機器人在當前位置和目標位置的平均路標作矢量除法，得到輔助歸航向量h₁′，