工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质，其中，工程设备定位方法用于预设场地的工程设备定位，预设场地安装有多个视觉传感器，其方法包括：将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息；获取工程设备的偏航角信息；根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。本申请通过将视觉传感器设置于场端，避免设置于工程设备上需要频繁拆卸；对于简单平坦的场景，无需使用激光雷达等高成本的传感器，降低成本，所使用的传感器种类少，算法更简单；通过本方法能获取无人压路机在简单、平坦场景中的具体位置及朝向，为压路机的自动驾驶提供基础。提供基础。提供基础。

【技术实现步骤摘要】
工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机视觉
，具体而言，涉及一种工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质。

技术介绍

[0002]压路机定位是指获取压路机在某个具体环境中的位置及姿态信息，是实现无人压路机(压路机自动驾驶)的基础。目前定位大多通过视觉(摄像头)感知定位、激光雷达感知定位、IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度。)感知定位以及几种感知融合的定位方法。这些感知设备的安装方式可分为车端(设备端)安装和场端安装两种。相关的无人压路机定位方法的应用场景多在于具体的、复杂的施工作业环境，而针对试验场等简单的、平坦的场景，暂无合适的定位方法。在相关技术中，由于具体的施工作业环境往往比较复杂且多变，所以大多需要融合视觉，激光，IMU等多种传感器，其中高成本的激光雷达必不可少。且视觉传感器如果布置在车端，会造成拆装复杂且频繁的问题。
[0003]因此，如何提出一种无需频繁拆装传感器的适用于试验场等简单、平坦的场景的低成本无人压路机定位方案成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提出了一种工程设备定位方法。
[0005]本专利技术的第二方面还提出了一种工程设备定位装置。
[0006]本专利技术的第三方面还提出了一种工程设备定位装置。
[0007]本专利技术的第四方面还提出了一种工程设备定位系统。r/>[0008]本专利技术的第五方面还提出了一种可读存储介质。
[0009]有鉴于此，本专利技术第一方面提出了一种工程设备定位方法，用于预设场地的工程设备定位，预设场地安装有多个视觉传感器，工程设备定位方法包括：将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息；获取工程设备的偏航角信息；根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。
[0010]根据本专利技术提供的工程设备定位方法，通过对安装于预设场地的多个视觉传感器的坐标系逐个对应标定到一个通用坐标系中，以便于后续依据通用坐标系，对不同的视觉传感器采集到的图像，进行统一的工程设备位置表示；而后对预设场地中的工程设备在通用坐标系中的坐标信息进行获取，并对工程设备的偏航角信息进行获取，以便于通过工程设备在通用坐标系中的坐标信息，及其偏航角信息的融合，得到工程设备在预设场地中的定位信息，定位信息能够体现出工程设备在通用坐标系中的具体坐标位置以及工程设备的朝向。其中，预设场地为试验场等平坦、简单的场地，试验场为专门对新出厂的压路机进行测试的场地，一般为室内场景。本申请通过将视觉传感器设置于场端，避免了设置于工程设
备上需要频繁拆卸的问题，并且对于简单平坦的场景，无需使用激光雷达等高成本的传感器，降低了成本，且由于所使用的传感器种类少，使得算法更加简单，通过本申请的方法能够获取无人压路机在简单、平坦场景中的具体位置及姿态信息(朝向)，为压路机的自动驾驶提供了基础。
[0011]其中，工程设备可以包括重卡、挂车、挖掘机、掘锚机、推土机、压路机和混凝土泵车等作业车辆，或塔吊、施工升降机和物料提升机等机械作业设备。
[0012]偏航角为工程设备的朝向与通用坐标系的横轴之间的夹角。
[0013]另外，本专利技术提供的上述技术方案中的工程设备定位方法还可以具有如下附加技术特征：
[0014]在上述技术方案中，获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息的步骤具体包括：通过多个视觉传感器获取工程设备的图像；基于获取的图像和多个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系计算出工程设备在通用坐标系中的坐标信息。
[0015]在该技术方案中，通过设置于预设场地的视觉传感器进行工程设备图像的获取，根据每个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系，计算出多个视觉传感器获取的图像中，工程设备在通用坐标系中的坐标信息，以便于后续根据该坐标信息对工程设备进行定位，同时将视觉传感器安装于预设场地，能够避免将视觉传感器安装于工程设备上而造成的需要频繁拆装的问题。
[0016]在上述技术方案中，在获取工程设备的偏航角信息之前，还包括：确定工程设备的初始位姿。
[0017]在该技术方案中，通过对工程设备的初始位姿进行确定，以便于后续结合确定出的初始位姿对偏航角进行确定，进而就能够根据确定出的偏航角对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向。
[0018]在上述技术方案中，确定工程设备的初始位姿的步骤具体包括：通过安装于工程设备上的惯性测量单元对工程设备进行初始位姿标定。
[0019]在该技术方案中，通过惯性测量单元对工程设备的初始位姿进行标定，并且惯性测量单元安装于工程设备上，以此便于对工程设备的位姿进行获取，同时由于工程设备上安装了惯性测量单元可以对工程设备的偏航角进行获取，结合安装于场端的视觉传感器对工程设备的坐标信息进行获取就能够对工程设备进行定位，实现了仅通过视觉传感器和惯性测量单元就能够对工程设备进行定位，无需在工程设备上安装视觉传感器，避免了因将视觉传感器安装于工程设备上而需要频繁拆装的问题。
[0020]其中，惯性测量单元，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。
[0021]在上述技术方案中，获取工程设备的偏航角信息的步骤具体包括：通过惯性测量单元获取工程设备的实时位姿；根据实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角信息。
[0022]在该技术方案中，通过惯性测量单元检测到工程设备的实时位姿，进而就能够结合工程设备的实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角，进而就能够结合偏航角信息和坐标信息对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向，无需人工干预，为压路机的自动驾驶提供了基础。
[0023]本专利技术的第二方面提供了一种工程设备定位装置，包括：标定模块，用于将多个视
觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取模块，用于获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息，获取工程设备的偏航角信息；定位模块，用于根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。
[0024]根据本专利技术的技术方案提供的工程设备定位装置，包括标定模块、获取模块和定位模块。其中，标定模块用于将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取模块用于获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息，获取工程设备的偏航角信息；定位模块用于根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。同时，根据本专利技术的技术方案提供的工程设备定位装置，由于其用于实现本专利技术的第一方面提供的工程设备定位方法的步骤，因而该工程设备定位装置具备该工程设备定位方法的全部技术效果，在此不再赘述。
[0025]在上述技术方案中，获取模块具体用于：通过多个视觉传感器获取工程设备的图像；基于获取的图像和多个视觉传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程设备定位方法，其特征在于，用于预设场地的工程设备定位，所述预设场地安装有多个视觉传感器，所述工程设备定位方法包括：将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取所述预设场地的工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息；获取所述工程设备的偏航角信息；根据所述工程设备的坐标信息和所述偏航角信息得到所述工程设备的定位信息。2.根据权利要求1所述的工程设备定位方法，其特征在于，所述获取所述预设场地的工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息的步骤具体包括：通过多个所述视觉传感器获取所述工程设备的图像；基于获取的所述图像和多个所述视觉传感器的坐标系与所述通用坐标系之间的对应关系计算出所述工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息。3.根据权利要求1或2所述的工程设备定位方法，其特征在于，在获取所述工程设备的偏航角信息之前，还包括：确定所述工程设备的初始位姿。4.根据权利要求3所述的工程设备定位方法，其特征在于，所述确定所述工程设备的初始位姿的步骤具体包括：通过安装于所述工程设备上的惯性测量单元对所述工程设备进行初始位姿标定。5.根据权利要求4所述的工程设备定位方法，其特征在于，所述获取所述工程设备的偏航角信息的步骤具体包括：通过所述惯性测量单元获取所述工程设备的实时位姿；根据所述实时位姿和所述初始位姿计算出所述工程设备的偏航角信息。6.一种工程设备定位装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文影，邵威，张正豪，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：