一种基于被动红外标签的定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于被动红外标签的定位装置，包括：标签模块，所述标签模块包括多个分布于不同位置的被动红外标签；采集模块，所述采集模块用于识别并采集所述被动红外标签的图像信息；定位模块，所述定位模块用于根据所述图像信息计算所述采集模块的位置和姿态。本发明专利技术实施例提供的一种基于被动红外标签的定位装置通过摄像头识别被动红外标签，实时计算摄像头的位置，达到对摄像头定位的目的，解决了现有技术中定位技术受限于应用场景，且在性能和成本上有较大差异的问题，实现了定位成本低、定位精准且灵活性较好和对场景适应能力好的效果。适应能力好的效果。适应能力好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于被动红外标签的定位装置


[0001]本专利技术实施例涉及定位技术，尤其涉及一种基于被动红外标签的定位装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术的不断发展以及产业升级的需要，越来越多的智能化移动机器人进入到工业(如巡检和智能工厂)和民用(如服务机器人和消毒机器人)等领域中，将人类从危险、繁重与重复的工作中解脱出来，并且为企业降低人力成本、提高生产效率。
[0003]目前现有的定位技术受限于应用场景，且在性能和成本上有较大差异，如基于激光雷达的定位技术准确但是价格高昂，且在移动物体较多和大场景等条件下定位困难；基于纯视觉定位的技术成本低，但是其方案较复杂，且受限于光照条件的影响；基于磁导航的技术虽成本较低，但磁钉或磁条在安装过程中易破坏原有地面并且施工复杂；基于超宽带无线载波通信的定位技术成本较高，特别是在面积较大的区域需要较多的基站，且易受其它信号的干扰从而影响移动机器人的作业精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于被动红外标签的定位装置，以实现定位成本低、定位精准且灵活性较好和对场景适应能力好的效果。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于被动红外标签的定位装置，包括：
[0006]标签模块，所述标签模块包括多个分布于不同位置的被动红外标签；
[0007]采集模块，所述采集模块用于识别并采集所述被动红外标签的图像信息；
[0008]定位模块，所述定位模块用于根据所述图像信息计算所述采集模块的位置和姿态。
[0009]可选的，所述被动红外标签包括反光标签和反光标签粘贴载体，所述反光标签设置于所述反光标签粘贴载体上。
[0010]可选的，所述采集模块包括采集摄像头，所述采集摄像头用于识别并采集所述被动红外标签的图像信息。
[0011]可选的，所述采集模块还包括红外补光装置、红外窄带滤光片和红外透光片，所述红外补光装置与所述采集摄像头连接，用于对所述被动红外标签进行红外补光；所述红外窄带滤光片设置于所述采集摄像头中，用于对红外光进行过滤，所述红外透光片设置于所述红外补光装置的外表面，用于滤除可见光。
[0012]可选的，所述根据所述图像信息计算所述采集模块的位置和姿态包括：
[0013]对所述图像信息进行图像去畸变；
[0014]对所述去畸变后的图像信息提取反光点；
[0015]根据所述反光点进行反光点聚类；
[0016]识别所述反光点聚类簇；
[0017]根据所述反光点聚类簇计算所述采集模块的位置和姿态。
[0018]可选的，所述对所述去畸变后的图像信息提取反光点包括：对所述去畸变后的图像信息进行图像灰度阈值分割、图像二值化、连通域查找和计算连通域中心点以提取反光点。
[0019]可选的，所述根据所述反光点进行反光点聚类包括：根据所述反光点运用聚类算法将反光点进行分割，所述聚类算法包括密度聚类法和最近邻聚类法。
[0020]可选的，所述识别所述反光点聚类簇包括：根据所述反光点聚类部分分割得到的聚类簇根据进行相应编码规则识别以获取所述红外反光标签对应的ID号。
[0021]可选的，根据所述反光点聚类簇计算所述采集模块的位置和姿态包括：根据计算公式对所述反光点聚类簇进行计算以所述采集模块的位置和姿态。
[0022]可选的，所述计算公式包括：其中，u,v分别为所述反光点在图像中的像素坐标，K为所述采集模块的内参矩阵，其维度为3
×
3；R,t分别为所述采集模块相对于所述被动红外标签的位置和姿态，其中R为3
×
3矩阵，t为3
×
1向量；X
w
,Y
w
,Z
w
分别为所述被动红外标签中所述反光点在世界坐标系下的位置坐标值。
[0023]本专利技术实施例公开了一种基于被动红外标签的定位装置，包括：标签模块，所述标签模块包括多个分布于不同位置的被动红外标签；采集模块，所述采集模块用于识别并采集所述被动红外标签的图像信息；定位模块，所述定位模块用于根据所述图像信息计算所述采集模块的位置和姿态。本专利技术实施例提供的一种基于被动红外标签的定位装置通过摄像头识别被动红外标签，实时计算摄像头的位置，达到对摄像头定位的目的，解决了现有技术中定位技术受限于应用场景，且在性能和成本上有较大差异的问题，实现了定位成本低、定位精准且灵活性较好和对场景适应能力好的效果。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例一提供的一种基于被动红外标签的定位装置的模块连接示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例一中被动红外标签的定位装置的识别过程图；
[0026]图3为本专利技术实施例一中采集模块的结构示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例二中的方法流程图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0029]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方
法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一模块为第二模块，且类似地，可将第二模块称为第一模块。第一模块和第二模块两者都是模块，但其不是同一模块。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0031]实施例一
[0032]图1为本专利技术实施例一提供的一种基于被动红外标签的定位装置的模块连接示意图，本专利技术实施例提供的一种基于被动红外标签的定位装置适用于用户确定对摄像机进行定位的情况，具体地，本专利技术实施例一基于被动红外标签的定位装置包括：标签模块1、采集模块2和定位模块3。
[0033]所述标签模块1包括多个分布于不同位置的被动红外标签。
[0034]在本实施例中，多个被动红外标签分布于不同位置，通过在所述摄像头的工作区域上方粘贴多个不同编码的被动红外标签，通过所述摄像头采集工作区域上方的图像，然后通过识别算法得到当前所述摄像头的位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于被动红外标签的定位装置，其特征在于，包括：标签模块，所述标签模块包括多个分布于不同位置的被动红外标签；采集模块，所述采集模块用于识别并采集所述被动红外标签的图像信息；定位模块，所述定位模块用于根据所述图像信息计算所述采集模块的位置和姿态。2.根据权利要求1中所述的基于被动红外标签的定位装置，其特征在于，所述被动红外标签包括反光标签和反光标签粘贴载体，所述反光标签设置于所述反光标签粘贴载体上。3.根据权利要求1中所述的基于被动红外标签的定位装置，其特征在于，所述采集模块包括采集摄像头，所述采集摄像头用于识别并采集所述被动红外标签的图像信息。4.根据权利要求3中所述的基于被动红外标签的定位装置，其特征在于，所述采集模块还包括红外补光装置、红外窄带滤光片和红外透光片，所述红外补光装置与所述采集摄像头连接，用于对所述被动红外标签进行红外补光；所述红外窄带滤光片设置于所述采集摄像头中，用于对红外光进行过滤，所述红外透光片设置于所述红外补光装置的外表面，用于滤除可见光。5.根据权利要求1中所述的基于被动红外标签的定位装置，其特征在于，所述根据所述图像信息计算所述采集模块的位置和姿态包括：对所述图像信息进行图像去畸变；对所述去畸变后的图像信息提取反光点；根据所述反光点进行反光点聚类；识别所述反光点聚类簇；根据所述反光点聚类簇计算所述采集模块的位置和姿态。6.根据权利要求5中所述的基于被动红外标签的定位装置，其特征在于，所述对所述去...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄威，吴迪，赵文泉，郑挺，刘列，
申请(专利权)人：丰疆智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：