一种机器人辅助定位方法及装置与流程

文档序号:11865335阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种机器人辅助定位方法,其特征在于,预先通过巡检机器人的红外探测器获取目标区域的地物景象的红外图像作为基准图像,所述方法包括:

获取所述巡检机器人通过红外探测器采集的实时图像,所述实时图像为所述巡检机器人行进至所述目标区域的预定位置范围时采集的实时图像;

将所述实时图像与所述目标区域的基准图像按预设的图像匹配算法进行图像匹配,并通过匹配结果确定所述巡检机器人偏离所述预定位置的偏差;

基于所述偏差确定所述巡检机器人的位置。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述实时图像与所述目标区域的基准图像按预设的图像匹配算法进行图像匹配,包括:

分别采用基于灰度相关的匹配算法、基于多区域相关的匹配算法以及基于共性特征的匹配算法对所述实时图像和所述目标区域的基准图像进行匹配,获得第一定位偏差和第一匹配置信度、第二定位偏差和第二匹配置信度,以及第三定位偏差和第三匹配置信度。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过匹配结果确定所述巡检机器人偏离所述预定位置的偏差,包括:

依据所述第一匹配置信度确定所述第一定位偏差的权重,依据所述第二匹配置信度确定所述第二定位偏差的权重,并依据所述第三匹配置信度确定所述第三定位偏差的权重;

通过所述第一定位偏差和第一定位偏差的权重、所述第二定位偏差和所述第二定位偏差的权重,以及所述第三定位偏差和所述第三定位偏差的权重确定所述巡检机器人偏离所述预定位置的偏差。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述采用基于共性特征的匹配算法对所述基准图像和所述实时图像进行匹配,包括:

对所实时图像进行预处理,获得与所述基准图像具有相同分辨率的目标图像;

分别从所述基准图像和所述目标图像中提取共性特征;

将从所述基准图像中提取的共性特征与从所述目标图像中提取的共性特征,采用基于松弛标记的图像匹配算法进行匹配。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所实时图像进行预处理,获得与所述基准图像具有相同分辨率的目标图像,包括:

利用所述红外探测器的姿态信息和所述巡检机器人的姿态信息对所述目标区域的实时图像进行仿射变换;

基于所述巡检机器人上设置的高度信息获取设备获取的高度信息对所述仿射变换后的图像进行尺度变换,获得与所述基准图像具有相同分辨率的目标图像。

6.一种机器人辅助定位装置,其特征在于,所述装置包括:基准图像获取模块、实时图像获取模块、图像匹配模块、位置偏差确定模块和定位模块;

所述基准图像获取模块,用于预先通过巡检机器人的红外探测器获取目标区域的地物景象的红外图像作为基准图像;

所述实时图像获取模块,用于获取所述巡检机器人通过红外探测器采集的实时图像,所述实时图像为所述巡检机器人行进至所述目标区域的预定位置范围时采集的实时图像;

所述图像匹配模块,用于将所述实时图像获取模块获取的所述实时图像与所述基准图像获取模块获取的所述目标区域的基准图像按预设的图像匹配算法进行图像匹配;

所述位置偏差确定模块,用于通过所述图像匹配模块的匹配结果确定所述巡检机器人偏离所述预定位置的偏差;

所述定位模块,用于基于所述位置偏差确定模块确定的所述偏差确定所述巡检机器人的位置。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述图像匹配模块,包括:第一匹配模块、第二匹配模块和第三匹配模块;

所述第一匹配子模块,用于采用基于灰度相关的匹配算法对所述实时图像与所述目标区域的基准图像进行匹配,获得第一定位偏差和第一匹配置信度;

所述第二匹配子模块,用于采用基于多区域相关的匹配算法对所述实时图像与所述目标区域的基准图像进行匹配,获得第二定位偏差和第二匹配置信度;

所述第三匹配子模块,用于采用基于共性特征的匹配算法对所述实时图像与所述目标区域的基准图像进行匹配,获得第三定位偏差和第三匹配置信度。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述位置偏差确定模块,包括:权重确定子模块和位置偏差确定子模块;

所述权重确定子模块,用于依据所述第一匹配置信度确定所述第一定位偏差的权重,依据所述第二匹配置信度确定所述第二定位偏差的权重,并依据所述第三匹配置信度确定所述第三定位偏差的权重;

所述位置偏差确定子模块,用于通过所述第一定位偏差和第一定位偏差的权重、所述第二定位偏差和所述第二定位偏差的权重,以及所述第三定位偏差和所述第三定位偏差的权重确定所述巡检机器人偏离所述预定位置的偏差。

9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述第三匹配子模块包括:预处理子模块、特征提取子模块和特征匹配子模块;

所述预处理子模块,用于对所实时图像进行预处理,获得与所述基准图像具有相同分辨率的目标图像;

所述特征提取子模块,用于分别从所述基准图像和所述预处理子模块处理得到的所述目标图像中提取共性特征;

所述特征匹配子模块,用于将所述特征提取子模块从所述基准图像中提取的共性特征与从所述目标图像中提取的共性特征,采用基于松弛标记的图像匹配算法进行匹配。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述预处理子模块包括:仿射变换子模块和尺度变换子模块;

所述仿射变换子模块,利用所述红外探测器的姿态信息和所述巡检机器人的姿态信息对所述目标区域的实时图像进行仿射变换;

所述尺度变换子模块,用于基于所述巡检机器人上设置的高度信息获取设备获取的高度信息对所述仿射变换子模块进行仿射变换后的图像进行尺度变换,获得与所述基准图像具有相同分辨率的目标图像。

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