结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备在该人工标记之间移动；一图像采集模组，用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一路径规划模组，规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息；一障碍物闪避模组，可以控制自主移动设备闪避障碍物。本发明专利技术进一步涉及一种结合人工标记进行电脑视觉定位的方法。

Autonomous mobile devices and methods for computer vision positioning combined with artificial markers

The invention relates to a mobile device, computer vision positioning combined with artificial markers including: a map annotation interpretation module, storage area and mobile map to the corresponding map description, the desire to move within the area is provided with a plurality of artificial markers, mobile autonomous mobile device between the artificial markers; a the image acquisition module for autonomous mobile equipment was formed in the image to image signal process in the front area of the mobile mobile; an artificial mark recognition module is used for receiving the image signal output image acquisition module, image recognition artificial markers don't, positioning so as to realize the autonomous mobile device; a path planning module. Optimal mobile information mobile autonomous mobile devices between the artificial markers; an obstacle avoidance module can control the mobile Equipment to avoid obstacles. The invention further relates to a method of computer vision positioning with artificial markers.

【技术实现步骤摘要】
结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备及方法
本专利技术涉及一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备及方法。
技术介绍
目前，即时定位及地图构建(SLAM)是机器人等自主移动设备在定位过程中最常用的一种技术，该SLAM技术是指机器人从未知环境的位置地点出发，在运动过程中通过重复观测到的地图特征定位自身的位置和姿态，再根据自身增量式的构建地图，从而达到同时定位和地图构建的目的。该SLAM技术多半仰赖传感器来提供额外信息以达成定位，如GPS、IMU、Odometry(轮速表)，当安装有万向轮或全向轮的自主移动设备移动时，由于轮速表无法作为移动距离的参考，而室内环境也不适合使用GPS。目前，人们采用人工标记电脑视觉实现定位，基本上可以不使用IMU定位。然，当同一自主移动设备处于不同的环境状况时，需要电脑视觉定位系统使自主移动设备能够顺畅地移动。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备及方法，使该自主移动设备能够顺畅地移动。一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，该地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备在该人工标记之间移动；一图像采集模组，该图像采集模组用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，该人工标记识别模组用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一路径规划模组，该路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息；一障碍物闪避模组，该障碍物闪避模组可以控制自主移动设备闪避障碍物。一种结合人工标记进行电脑视觉定位的方法，其包括以下步骤：提供一如前所述的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备；启动所述自主移动设备在两个人工标记之间移动，所述图像采集模组采集其移动前方的图像并传送给所述人工标记识别模组；所述人工标记识别模组识别所述图像中的人工标记，自主移动设备判断出自身的位置；所述路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息，控制模组控制所述自主移动设备在所述人工标记之间移动，如果在移动过程中遇到障碍物，那么所述障碍物闪避模组将启动闪避功能自动避开障碍物。与现有技术比较，本专利技术提供的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备及方法，通过在自主移动设备内存储欲移动区域的地图及对应的地图描述档，并通过路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息，而且障碍物闪避模组可以控制自主移动设备自动闪避障碍物，从而使自主移动设备在所述欲移动区域内的移动更顺畅。附图说明图1为本专利技术的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备的模块图。图2为本专利技术的结合人工标记进行电脑视觉定位的方法的流程图。图3为本专利技术的使机器人从人工标记A移动到B，所述路径规划模组规划出从人工标记A移动到B的最优移动信息。主要元件符号说明无如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合附图及具体实施例对本专利技术提供的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备及方法作进一步的详细说明。请参阅图1，本专利技术提供一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，该地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备在该人工标记之间移动；一图像采集模组，该图像采集模组用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，该人工标记识别模组用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一路径规划模组，该路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息；一障碍物闪避模组，该障碍物闪避模组可以控制自主移动设备闪避障碍物。所述自主移动设备可以为机器人、无人搬运车、无人驾驶机等能够自主移动的设备，所述自主移动设备的移动方式可以为足式、轮式等。所述欲移动区域可以为某一些固定的工作场所，如工厂、餐厅、巡逻站等。所述欲移动区域内设置有多个人工标记，所述每一个人工标记对应一个ID，该ID可以为数字、文字等信息，代表所述人工标记的名称，如拐角。所述人工标记可以为Tag36h11标记系列、Tag36h10标记系列、Tag25h9标记系列或Tag16h5标记系列等中的任意一个或多个。所述地图注释解译模组存储有所述欲移动区域的地图及相对应的地图描述档。所述欲移动区域的地图以设计好的标记语言(XML)或其它格式档案存储，其中，定义有人工标记；所述地图描述档包括对所述地图中人工标记附近区域的描述，如地图中人工标记的地点名称。所述图像采集模组包括一摄像头，该摄像头设置于所述自主移动设备面对移动方向的一面，拍摄自身视野能够覆盖的区域范围的图像，以便能够拍摄到所述人工标记，该图像通过一数据线传送到所述人工标记识别模组。所述摄像头为一般的基于CCD或CMOS的网络摄像头即可。所述人工标记识别模组接收到所述图像采集模组拍摄到的图像，读取并识别其中的人工标记，并将该人工标记的ID传输给地图注释解译模组，从而判断出自主移动设备相对于所述人工标记的相对位置及角度，实现定位。如果所述人工标记识别模组根据采集到的人工标记可以计算具有结合人工标记进行电脑视觉定位系统的自主移动设备与人工标记之间的距离与角度，然后控制模组可以微调所述自主移动设备移动到人工标记处。一路径规划模组，该路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息。例如从人工标记A行走到人工标记B有多种路径，其中一种是“从人工标记A向前直走5圈再后退一圈到达人工标记B”，另一种是“从人工标记A点向前直走4圈到达人工标记B”，当然还有其他行走的路径。不过从人工标记A点到人工标记B最优的移动信息是向前直走4圈，因为该路径既不需要转弯也不需要后退，是一条最准确、最短的路径。所述障碍物闪避模组在欲移动区域如果遇到障碍物，那么障碍物闪避模组将启动闪避功能自动避开障碍物。所述自主移动设备也可以与中控中心相连接，那么该自主移动设备进一步包括一第一资料传输模组，中控中心包括第二资料传输模组和自主移动设备操控模组。所述第二资料传输模组与自主移动设备操控模组相连接，所述第一资料传输模组与所述第二资料传输模组相连接。所述第一资料传输模组用于将所述自主移动设备在标有人工标记的地图中的位置传送到所述第二资料传输模组。远端用户可以根据所述自主移动设备的当前位置通过自主移动设备操控模组下指令要求自主移动设备到达的目的地，所述第一资料传输模组接收到该指令，控制模组控制所述自主移动设备移动到目的地。请参阅图2，本专利技术进一步提供一种结合人工标记进行电脑视觉定位的方法，其包括以下步骤：S1，提供一个具有如前所述的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备；S2，启动所述自主移动设备在两个人工标记之间移动，所述图像采集模组采集其移动前方的图像并传送给所述人工标记识别模组；S3，所述人工标记识别模组识别所述图像中的人工标记，自主移动设备判断出自身的位置；S4，所述路径规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，该地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备在该人工标记之间移动；一图像采集模组，该图像采集模组用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，该人工标记识别模组用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一路径规划模组，该路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息；一障碍物闪避模组，该障碍物闪避模组可以控制自主移动设备闪避障碍物。

【技术特征摘要】
1.一种结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其包括：一地图注释解译模组，该地图注释解译模组存储有欲移动区域的地图及对应的地图描述档，所述欲移动区域内设置多个人工标记，自主移动设备在该人工标记之间移动；一图像采集模组，该图像采集模组用于拍摄自主移动设备在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号；一人工标记识别模组，该人工标记识别模组用于接收所述图像采集模组输出的图像信号，识别图像中的人工标记，从而实现所述自主移动设备的定位；一路径规划模组，该路径规划模组规划出自主移动设备在所述人工标记之间移动的最优移动信息；一障碍物闪避模组，该障碍物闪避模组可以控制自主移动设备闪避障碍物。2.如权利要求1所述的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其特征在于，所述人工标记为Tag36h11标记系列、Tag36h10标记系列、Tag25h9标记系列或Tag16h5标记系列中的任意一个。3.如权利要求1所述的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其特征在于，所述人工标记识别模组根据采集到的人工标记可以计算具有结合人工标记进行电脑视觉定位系统的自主移动设备与人工标记之间的距离与角度，通过控制模组可以微调所述自主移动设备移动到所述人工标记处。4.如权利要求1所述的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其特征在于，所述图像采集模组包括一摄像头，该摄像头设置于所述自主移动设备面对移动方向的一面，拍摄该摄像头视野能够覆盖的区域范围的图像，从而能够拍摄到所述人工标记。5.如权利要求1所述的结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备，其特征在于，所述自主移动设备与中控中心相连接，该结合人工标记进行电脑视觉定位的自主移动设备进一步包括一第一资料传输模组，所述中控中心包括第二资料传输模组和自主移动设备操控模组，所述第二资料传输模组与自主移动设备操控模组相连接，所述第一资料传输模组与所述第二资料传输模组相连接。6.一种结合人工标记进行电脑视觉定位的方法，其包括以下步骤：提供一如权利要求1～5所述的结合人工标记进行电脑视觉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿钧，刘殿斌，陈淑芬，萧宇倩，洪昱台，杨富雄，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44