定位点布置方法及装置、测定定位点三维坐标的方法及设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种定位点布置方法，包括步骤：利用在第一位置的光电测量仪器在第一平面内标定至少三个第一区域点，并记录每个第一区域点的三维坐标，所述至少三个第一区域点限定第一打点区域；光电测量仪器的控制模块中在所述第一打点区域内模拟生成多个定位点；所述控制模块控制光电测量仪器基于所述第一打点区域内模拟生成的定位点逐一激光打点到第一区域内且获取激光点的三维坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位追踪领域，尤其涉及空间环境中定位点的布置方法及装置，以及测定空间环境中的定位点的三维坐标的方法及设备。
技术介绍
在视觉定位系统中，尤其是Inside-out方式的定位系统，常常把相机放置于待定位物体上，然后在环境中固定一些标记，相机观测到标记后，可以根据标记的位置坐标，计算出自身的坐标，因此在任何一种基于标记的inside-out方式的视觉定位系统中，要解决的第一个问题就是标定每一个标记的三维坐标位置，已知标记的位置之后才能定位相机的位置。这个过程可以称为标定、也可以称为三维重建、或者建模。传统的建模利用采用SFM(StructureFromMotion)，简单来说流程是先贴标记，然后拍一圈视频计算出来每个标记的位置。具体的，包括如下步骤：(1)先在环境部署标记；(2)用已知内参(标定好)的相机从不同位置和角度拍摄包含标记的图片或视频；(3)提取每张图片中标记点的图像坐标；(4)通过算法找到不同图片中相同的标记点，或者说将不同图像中的标记点关联起来；(5)根据标记的位置，使得标记点的坐标能够尽量符合约束方程，使得最后标记点重投影到不同视角的多张图片上时，重投影误本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位点布置方法，包括：步骤1：利用在第一位置的光电测量仪器在第一平面内标定至少三个第一区域点，并记录每个第一区域点的三维坐标，所述至少三个第一区域点限定第一打点区域；步骤2：光电测量仪器的控制模块中在所述第一打点区域内模拟生成多个定位点；步骤3：所述控制模块控制光电测量仪器基于所述第一打点区域内模拟生成的定位点逐一激光打点到第一打点区域内且获取激光点的三维坐标。

【技术特征摘要】
1.一种定位点布置方法，包括：步骤1：利用在第一位置的光电测量仪器在第一平面内标定至少三个第一区域点，并记录每个第一区域点的三维坐标，所述至少三个第一区域点限定第一打点区域；步骤2：光电测量仪器的控制模块中在所述第一打点区域内模拟生成多个定位点；步骤3：所述控制模块控制光电测量仪器基于所述第一打点区域内模拟生成的定位点逐一激光打点到第一打点区域内且获取激光点的三维坐标。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：步骤4：利用在第一位置的光电测量仪器在第二平面内标定至少三个第二区域点，并记录每个第二区域点的三维坐标，所述至少三个第二区域点限定第二打点区域；步骤5：光电测量仪器的控制模块中在所述第二打点区域内模拟生成多个定位点；和步骤6：所述控制模块控制光电测量仪器基于所述第二打点区域内模拟生成多个定位点将激光逐一打在第二打点区域内且获取激光点的三维坐标。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：步骤4：利用从第一位置移动到第二位置的光电测量仪器在第二平面内标定至少三个第二区域点，并记录每个第二区域点的三维坐标，所述至少三个第二区域点限定第二打点区域；步骤5：光电测量仪器的控制模块中在所述第二打点区域内模拟生成多个定位点；和步骤6：所述控制模块控制光电测量仪器基于在第二打点区域内模拟生成的定位点将激光逐一打点在第二打点区域内且获取激光点的三维坐标；和步骤7：将在第二位置的坐标系中的定位点坐标转化到第一位置的坐标系中，或者将第一位置的坐标系中的定位点坐标转化到第二位置的坐标系中。4.根据权利要求3所述的方法，其中：步骤7包括：将第二位置的光电测量仪器的激光打向第一位置上已经标定的至少三个定位点，并记录其在第二位置的坐标系中的三维坐标；基于所述至少三个定位点在第一位置的坐标系中的三维坐标以及在第二位置的坐标系中的三维坐标，求出两个坐标系的转换关系。5.一种光学定位标记的布置方法，所述光学定位标记包括定位部，所述方法包括：利用根据权利要求1-4中任一项所述的方法布置定位点；和将光学定位标记逐一贴附在光电测量仪器发出的激光所打的定位点上，且所述定位部的形心与对应的定位点对齐。6.根据权利要求5所述的方法，其中：所述光学定位标记还包括ID部，每一个光学定位标记对应一个ID，所述方法还包括步骤：在逐一贴附光学定位标记时将光学定位标记的ID与对应的定位点的三维坐标形成对应关系。7.根据权利要求6所述的方法，其中：所述ID部包括由多个色块构成的颜色编码区域，所述多个色块为可见光色块且依序排布以形成颜色编码。8.一种定位点布置装置，包括：利用在第一位置的光电测量仪器在第一平面内标定至少三个第一区域点、并记录每个第一区域点的三维坐标的区域圈定装置，所述至少三个第一区域点限定第一打点区域；控制光电测量仪器在所述第一打点区域内模拟生成多个定位点的控制模块；和控制光电测量仪器基于所述第一打点区域内模拟生成的定位点逐一激光打点到第一打点区域内且获取激光点的三维坐标的控制模块。9.一种测定空间环境中多个定位点的三维坐标的方法，每一个定位点均具有不同的ID，ID与定位点的三维坐标对应，所述多个定位点包括至少四个三维坐标预先已知的定位点，所述方法包括：步骤1：利用标定好的相机对所述多个定位点在不同位置形成多张二维图像，定位点在二维图像中构成码点，所述多张二维图像中包括至少两个相机位姿可确定的二维图像，相机位姿可确定的二维图像中包含了至少四个三维坐标已知的定位点所对应的码点；步骤2：提取每张二维图像中的每个码点对应的定位点的ID以及每个码点的图像坐标；步骤3：找出相机位姿可确定的二维图像，以及基于相机位姿可确定的二维图像中三维坐标已知的至少四个定位点对应的码点的二维坐标及对应的三维坐标已知的至少四个定位点的三维坐标，获得相机位姿可确定的二维图像对应的相机位姿；步骤4：对于已知位姿的两张二维图像中三维坐标未知的同一定位点所对应的码点，以相机所对应的两个三维位置分别与对应两张二维图像中的所述同一定位点所对应的码点的连线的交点的三维坐标作为所述同一定位点的三维坐标，并将该三维坐标与对应的ID形成对应的关系。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：步骤5：重复步骤3和步骤4以获知其他三维坐标未知的定位点的三维坐标。11.一种测定空间环境中多个定位点的三维坐标的方法，每一个定位点均具有不同的ID，ID与定位点的三维坐标对应，所述多个定位点包括至少四个三维坐标预先已知的定位点，所述方法包括：步骤1：利用标定好的相机对至少四个三维位置已知的定位点形成至少两张二维图像或者选取对至少四个三维位置已知的定位点形成的至少两张二维图像，定位点在二维图像中构成码点，所述至少两张二维图像中的每一张中还包括了三维坐标未知的同一定位点对应的码点；步骤2：提取二维图像中的每个码点对应的定位点的ID以及每个码点的图像坐标；步骤3：基于至少四个三维位置已知的定位点的三维坐标以及至少四个三维位置已知的定位点对应的码点的图像坐标，获得所述两张二维图像对应的相机位姿；步骤4：对于已知位姿的两张二维图像中三维坐标未知的同一定位点所对应的码点，以相机所对应的两个三维位置分别与对应两张二维图像中的所述同一定位点所对应的码点的连线的交点的三维坐标作为所述同一定位点的三维坐标，并将该三维坐标与对应的ID形成对应的关系。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：步骤5：重复步骤1-4以获知其他三维坐标未知的定位点的三维坐标。13.一种测定空间环境中多个定位点的三维坐标的设备，每一个定位点均具有不同的ID，ID与定位点的三维坐标对应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周恺弟，王学运，潘成伟，
申请(专利权)人：狒特科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11