基于天花板式二维码的仿磁条定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于天花板式二维码的仿磁条定位方法，该仿磁条定位方法包括：采集二维码图像；获取二维码的旋转角度，以及拾取图像的中心点与预设直线的垂直距离；根据旋转角度和垂直距离，计算移动平台相对单个二维码的偏离值；获取移动平台相对各个二维码的偏离值，并根据各个偏离值计算移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；根据偏离值调整移动平台的位姿，直至偏离值为零。本发明专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法可有效降低二维码导引轨道的损坏率，降低施工难度，从而降低成本。此外，本发明专利技术还公开一种基于天花板式二维码的仿磁条定位装置。

Magnetic stripe positioning method and device based on ceiling QR code

【技术实现步骤摘要】
基于天花板式二维码的仿磁条定位方法及装置
本专利技术涉及空间定位
，具体涉及一种基于天花板式二维码的仿磁条定位方法及装置。
技术介绍
为在自动化生产和仓储管理中应用移动平台，要求移动平台能够精确识别当前位置，以将物品搬运至指定区域。目前，移动平台的常用定位方法有磁轨式定位方法及二维码定位方法，磁轨式定位方法是通过设置在移动平台上的磁导航传感器和铺设在地面上的磁条进行定位的，二维码定位方法则是通过设置在移动平台上的定位相机和布置在天花板或地面上的二维码进行定位的。众所周知，磁轨式定位方法所应用到的磁条在长时间的碾压下，会造成磁条永久性的损坏。而二维码定位方法涉及到二维码在天花板或地面上的粘贴工作，在粘贴二维码之前需要对安装平面进行坐标规划，以将相应的二维码粘贴在对应位置，如此，将使得二维码的粘贴工作十分繁琐且难度较大。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种基于天花板式二维码的仿磁条定位方法，以解决现有的二维码定位方法存在的二维码粘贴工作十分繁琐且难度较大，以及磁轨式定位方法存在的磁条易损坏的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于天花板式二维码的仿磁条定位方法，该基于天花板式二维码的仿磁条定位方法包括：在天花板上布置多个二维码，以形成仿磁条轨道；通过设置在移动平台上的定位相机采集天花板上的至少一个二维码图像；获取所述二维码图像的旋转角度以及定位相机所拾取图像的中心点与预设直线的垂直距离，所述预设直线的斜率值与所述旋转角度的正切值相等；根据所述旋转角度和垂直距离，计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值；获取所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值，并根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；根据所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值调整所述移动平台的位姿，直至所述偏离值为零。优选地，按照以下公式计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值：P＝k1*d+k2*r，其中，P为移动平台相对单个二维码的偏离值、d为垂直距离、r为旋转角度，k1、k2为比例系数。优选地，所述获取二维码图像的旋转角度包括：获取所述二维码图像的四个角点坐标；以任意相邻的两角点确定一条预设直线，并计算该预设直线的斜率值；根据所述斜率值计算所述二维码图像的旋转角度。优选地，所述获取二维码图像的四个角点坐标包括：提取所述拾取图像中的二维码图像；对所述二维码图像进行阈值处理和二值化操作，以获得所述二维码图像的阈值图像；从所述二维码图像的阈值图像中提取轮廓，以获取所述二维码图像的四个角点；计算所述二维码图像的四个角点在所述拾取图像中的坐标。优选地，所述根据移动平台相对各个二维码图像的偏离值计算移动平台相对仿磁条轨道的偏离值包括：根据各所述二维码图像相对拾取图像的中心的位置，给移动平台相对各个二维码图像的偏离值对应分配权重系数；根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值及对应的权重系数，并按照公式计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；其中，Q为移动平台相对仿磁条轨道的偏离值、K为权重系数、P为移动平台相对单个二维码的偏离值，n为正整数。本专利技术还提出一种基于天花板式二维码的仿磁条定位装置，该基于天花板式二维码的仿磁条定位装置包括：轨道设定模块，用于在天花板上布置多个二维码，以形成仿磁条轨道；图像采集模块，用于通过设置在移动平台上的定位相机采集天花板上的至少一个二维码图像；变量获取模块，用于获取所述二维码图像的旋转角度以及定位相机所拾取图像的中心点与预设直线的垂直距离，所述预设直线的斜率值与所述旋转角度的正切值相等；第一计算模块，用于根据所述旋转角度和垂直距离，计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值；第二计算模块，用于获取所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值，并根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；移动平台调整模块，用于根据所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值调整所述移动平台的位姿，直至所述偏离值为零。优选地，按照以下公式计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值：P＝k1*d+k2*r，其中，P为移动平台相对单个二维码的偏离值、d为垂直距离、r为旋转角度，k1、k2为比例系数。优选地，所述变量获取模块包括：坐标获取单元，用于获取所述二维码图像的四个角点坐标；斜率计算单元，用于以任意相邻的两角点确定一条预设直线，并计算该预设直线的斜率值；旋转角计算单元，用于根据所述斜率值计算所述二维码图像的旋转角度。优选地，所述坐标获取单元包括：二维码提取子单元，用于提取所述拾取图像中的二维码图像；阈值图像获取子单元，用于对所述二维码图像进行阈值处理和二值化操作，以获得所述二维码图像的阈值图像；角点获取子单元，用于从所述二维码图像的阈值图像中提取轮廓，以获取所述二维码图像的四个角点；计算子单元，用于计算所述二维码图像的四个角点在所述拾取图像中的坐标。优选地，所述第二计算模块包括：权重系数分配单元，用于根据各所述二维码图像相对拾取图像的中心的位置，给移动平台相对各个二维码图像的偏离值对应分配权重系数；计算单元，用于根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值及对应的权重系数，并按照公式计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；其中，Q为移动平台相对仿磁条轨道的偏离值、K为权重系数、P为移动平台相对单个二维码的偏离值，n为正整数。本专利技术实施例的有益效果在于：根据磁条在地面的布置形式，利用二维码在天花板上进行仿照布置，以形成类似地面磁轨道的仿磁条轨道。通过设置在移动平台上的定位相机识别二维码图像，再根据二维码图像的旋转角度和垂直距离，计算定位相机相对仿磁条轨道的偏离值，然后根据该偏离值调整移动平台的位姿。本专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法可降低仿磁条轨道的损坏率，从而达到降低成本的目的。同时，移动平台在行进时，是以预先设定的仿磁条磁轨道作为参考，并通过二维码图像计算其相对仿磁条轨道的偏离值，以保移动平台按照该预先设定的仿磁条轨道行进，从而到达指定位置。由此可知，通过本专利技术所提出的仿磁条定位方法，无需同现有的天花板二维码定位一样，在布置二维码时需要对天花板进行坐标规划，以确定各个二维码在天花板上的具体位置信息，然后再将二维码准确粘贴在对应的位置上，本专利技术仅需在移动平台的行进过程中计算其相对仿磁条轨道的偏离值即可，而无需知道二维码的具体位置信息，因此，对于本专利技术所提出的二维码的布置，只需将标签粘贴在天花板上，形成一条行进轨迹即可，从而达到降低二维码部署难度的目的。附图说明图1为本专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法第一实施例的流程图；图2为本专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法的移动平台的仿磁条轨道示意图；图3为本专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法的目标图像第一参考图；图4为本专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法的目标图像第二参考图；图5为本专利技术基于天花板式二维码的仿磁条定位方法第二实施例的流程图；图6为本专利技术基于天花板式二维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于天花板式二维码的仿磁条定位方法，其特征在于，包括：/n在天花板上布置多个二维码，以形成仿磁条轨道；/n通过设置在移动平台上的定位相机采集天花板上的至少一个二维码图像；/n获取所述二维码图像的旋转角度以及定位相机所拾取图像的中心点与预设直线的垂直距离，所述预设直线的斜率值与所述旋转角度的正切值相等；/n根据所述旋转角度和垂直距离，计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值；/n获取所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值，并根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；/n根据所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值调整所述移动平台的位姿，直至所述偏离值为零。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于天花板式二维码的仿磁条定位方法，其特征在于，包括：
在天花板上布置多个二维码，以形成仿磁条轨道；
通过设置在移动平台上的定位相机采集天花板上的至少一个二维码图像；
获取所述二维码图像的旋转角度以及定位相机所拾取图像的中心点与预设直线的垂直距离，所述预设直线的斜率值与所述旋转角度的正切值相等；
根据所述旋转角度和垂直距离，计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值；
获取所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值，并根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；
根据所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值调整所述移动平台的位姿，直至所述偏离值为零。


2.根据权利要求1所述的仿磁条定位方法，其特征在于，按照以下公式计算所述移动平台相对单个二维码图像的偏离值：
P＝k1*d+k2*r
其中，P为移动平台相对单个二维码的偏离值、d为垂直距离、r为旋转角度，k1、k2为比例系数。


3.根据权利要求1所述的仿磁条定位方法，其特征在于，所述获取二维码图像的旋转角度包括：
获取所述二维码图像的四个角点坐标；
以任意相邻的两角点确定一条预设直线，并计算该预设直线的斜率值；
根据所述斜率值计算所述二维码图像的旋转角度。


4.根据权利要求3所述的仿磁条定位方法，其特征在于，所述获取二维码图像的四个角点坐标包括：
提取所述拾取图像中的二维码图像；
对所述二维码图像进行阈值处理和二值化操作，以获得所述二维码图像的阈值图像；
从所述二维码图像的阈值图像中提取轮廓，以获取所述二维码图像的四个角点；
计算所述二维码图像的四个角点在所述拾取图像中的坐标。


5.根据权利要求1所述的仿磁条定位方法，其特征在于，所述根据移动平台相对各个二维码图像的偏离值计算移动平台相对仿磁条轨道的偏离值包括：
根据各所述二维码图像相对拾取图像的中心的位置，给移动平台相对各个二维码图像的偏离值对应分配权重系数；
根据所述移动平台相对各个二维码图像的偏离值及对应的权重系数，并按照公式计算所述移动平台相对仿磁条轨道的偏离值；
其中，Q为移动平台相对仿磁条轨道的偏离值、K为权重系数、P为移动平台相对单个二维码的偏离值，n为正整数。


6.一种基于天花板式二维码的仿磁条定位装置，其特征在于，包括：
轨道设定模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：符建，胡展雄，伦志伟，黄晓鑫，
申请(专利权)人：浙江大学华南工业技术研究院，广州达泊智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44