CN110070581B - 双视野定位方法、装置及系统 - Google Patents

双视野定位方法、装置及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110070581B
CN110070581B CN201910356315.2A CN201910356315A CN110070581B CN 110070581 B CN110070581 B CN 110070581B CN 201910356315 A CN201910356315 A CN 201910356315A CN 110070581 B CN110070581 B CN 110070581B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
marker
coordinate system
global coordinate
global
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910356315.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110070581A (zh
Inventor
黎立明
符建
胡展雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUANGZHOU DABO INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Original Assignee
Guangzhou Dabo Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Dabo Intelligent Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Dabo Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN201910356315.2A priority Critical patent/CN110070581B/zh
Publication of CN110070581A publication Critical patent/CN110070581A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110070581B publication Critical patent/CN110070581B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04—Interpretation of pictures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/70—Denoising; Smoothing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明公开一种双视野定位方法，该双视野定位方法包括：获取第一图像和第二图像；若第二图像中不包括用于识别定位的标记物，则获取第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；根据第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；若第二图像中包括用于识别定位的标记物，则获取第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；根据第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标。本发明双视野定位方法能够在保证视觉定位精度的同时，又减小标记物的粘贴密度。此外，本发明还公开一种双视野定位装置及系统。

Description

双视野定位方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及视觉定位技术领域，具体涉及一种双视野定位方法、装置及系统。
背景技术
在视觉定位技术领域，采用单个相机对已知位置处的标记物进行采集，以根据标记物的图像信息及位置信息计算得到运动物体的位置信息。其中，单个相机可以是视野范围较大的大视野相机，也可以是视野范围较小的小视野相机。
为获取较高的定位精度，一般采用小视野相机进行视觉定位，但由于小视野相机的视场角较小，为使其在移动过程中能够持续获取到包括有用于识别定位的标记物图像，需在标记物安装平面上设置排布紧密的标记物，以利用小视野相机进行持续定位。
基于上述内容可知，采用小视野相机进行视觉定位，虽能保证定位精度，但需要安装较多数量的标记物，如此，其制造成本则相对较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种双视野定位方法，以解决现有的采用小视野相机进行定位存在的制造成本高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种双视野定位方法，该双视野定位方法包括：获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像，所述第一视场角大于所述第二视场角；若所述第二图像中不包括用于识别定位的标记物，则获取所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；根据所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；若所述第二图像中包括用于识别定位的标记物，则获取所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；根据所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标；
所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：
Figure GDA0003150502390000021
其中，所述
Figure GDA0003150502390000022
为所述标记物的全局坐标，所述x1为所述标记物的中心在全局坐标系中的横坐标，所述y1为所述标记物的中心在全局坐标系中的纵坐标，所述
Figure GDA0003150502390000023
为自定义坐标系与全局坐标系之间的x轴夹角；
所述(h,w,θ)为所述标记物的图像坐标，所述h为所述标记物的中心在图像坐标系中的横坐标，所述w为所述标记物的中心在图像坐标系中的纵坐标，所述θ为自定义坐标系与图像坐标系之间的x轴夹角；
所述(x，y)为所述移动平台的全局坐标，所述x为所述移动平台在所述全局坐标系中的横坐标，所述y为所述移动平台在所述全局坐标系中的纵坐标；
所述自定义坐标系是以标记物的中心为原点，标记物所在平面为横纵平面建立的坐标系。
优选地，所述第一图像中包括多个用于识别定位的标记物；在所述根据所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标的步骤之后，所述双视野定位方法还包括：根据各所述标记物的中心与所述第一图像的中心的距离，给各所述标记物对应的第一全局坐标分配权重因子；根据各所述标记物对应的第一全局坐标及权重因子，计算得到所述移动平台的第三全局坐标。
优选地，在所述获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像的步骤之后，所述双视野定位方法还包括：对所述第一图像和第二图像进行滤波去噪处理。
优选地，所述标记物为条形码、二维码或反光标签。
本发明还提出一种双视野定位装置，该双视野定位装置包括：图像获取模块，用于获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像，所述第一视场角大于所述第二视场角；第一信息获取模块，用于在所述第二图像中不包括用于识别定位的标记物时，获取所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；第一计算模块，用于根据所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；第二信息获取模块，用于在所述第二图像中包括用于识别定位的标记物时，获取所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；第二计算模块，用于根据所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标；
所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：
Figure GDA0003150502390000031
其中，所述
Figure GDA0003150502390000032
为所述标记物的全局坐标，所述x1为所述标记物的中心在全局坐标系中的横坐标，所述y1为所述标记物的中心在全局坐标系中的纵坐标，所述
Figure GDA0003150502390000033
为自定义坐标系与全局坐标系之间的x轴夹角；
所述(h,w,θ)为所述标记物的图像坐标，所述h为所述标记物的中心在图像坐标系中的横坐标，所述w为所述标记物的中心在图像坐标系中的纵坐标，所述θ为自定义坐标系与图像坐标系之间的x轴夹角；
所述(x，y)为所述移动平台的全局坐标，所述x为所述移动平台在所述全局坐标系中的横坐标，所述y为所述移动平台在所述全局坐标系中的纵坐标；
所述自定义坐标系是以标记物的中心为原点，标记物所在平面为横纵平面建立的坐标系。
优选地，所述第一图像中包括有多个用于识别定位的标记物；所述双视野定位装置还包括：权重因子分配模块，用于根据各所述标记物的中心与所述第一图像的中心的距离，给各所述标记物对应的第一全局坐标分配权重因子；第三计算模块，用于根据各所述标记物对应的第一全局坐标及权重因子，计算得到所述移动平台的第三全局坐标。
优选地，所述双视野定位装置还包括：滤波去噪模块，用于对所述第一图像和第二图像进行滤波去噪处理。
本发明进一步提出一种双视野定位系统，该双视野定位系统包括：移动平台；设置在所述移动平台上的第一相机和第二相机，所述第一相机的视场角大于所述第二相机的视场角；图像处理装置，其包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法权利要求任一项所述的双视野定位方法的步骤。
本发明技术方案的有益效果在于：利用大视场角的相机获取第一图像，同时，小视场角的相机获取第二图像，由于小视场角的相机捕获的第二图像中的标记物数量少，其所占第二图像的像素较高，因此，由第二图像中的标记物确定的移动平台的位置较为准确；同理，由第一图像中的标记物确定的移动平台的位置存在误差。故，通过在移动平台上布置两台不同视场角的相机来同时获取定位图像，并且将视场角小的定位图像作为优先处理对象，若在第二图像中捕获到标记物，则根据第二图像中的标记物确定移动平台的位置，此时确定的移动平台位置准确性高；反之，则根据第一图像中的标记物确定移动平台的位置，此时可以避免获取到的定位图像因未覆盖标记物而导致无法定位的问题。因此，将大视场角和小视场角的相机结合起来使用，仍可在减小标记物的分布密度的情况下保证定位信息的准确性，从而降低空间内布置定位标记物的安装成本。
附图说明
图1为本发明双视野定位方法第一实施例的流程图；
图2为本发明双视野定位方法第二实施例的流程图；
图3为本发明双视野定位方法第三实施例的流程图；
图4为本发明双视野定位方法的标记物在图像坐标系下的各角点的坐标示意图；
图5为本发明双视野定位方法的全局坐标系与图像坐标系的转换关系示意图；
图6为本发明双视野定位装置一实施例的结构示意图；
图7为本发明双视野定位系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决上述技术问题，本发明提出一种双视野定位系统，参见图7，该双视野定位系统包括移动平台10、设置在移动平台10上的第一相机20和第二相机30以及图像处理装置40。
其中，第一移动平台10可以是AGV搬运车，包括但不限于此，该AGV搬运车可应用在物流业、仓储业及智能停车场等领域，以实现货物及车辆的自动搬运。
需要说明的是，第一相机20采用广角镜头，其视野范围较大，能够在一帧图像中获取到较多数量的用于识别定位的标记物，图像处理装置40可利用每一个已知位置的标记物，计算获得移动平台10的位置。因此，在粘贴标记物时，可适当减小标记物的粘贴密度，即标记物在空间平面上的分布无需过于密集。
另外，第二相机30采用远摄镜头，其视野范围较小，在一帧图像中获取到的标记物的数量则相对较少，使得单个标记物在图像中所占像素较高，因此，图像处理装置40利用该已知位置的标记物计算获得的移动平台10的位置则较为准确。
在移动平台10搭载第一相机20和第二相机30移动的过程中，由第一相机20获取第一图像，同时，由第二相机30获取第二图像。若在第二图像中捕获到用于识别定位的标记物，则根据第二图像中的标记物确定移动平台10的位置，反之，则根据第一图像中的标记物确定移动平台10的位置。
可以理解的是，图像处理装置40一般包括有处理器和存储器，在存储器中存储有用于图像处理和计算的计算机程序，如开源计算机视觉库OpenCV。在第一相机20和第二相机30获取到对应的第一定位图像和第二定位图像后，由处理器调用存储器中存储的图像处理和计算程序，以执行图像处理和计算指令，进而获得移动平台10的位置。
结合上述内容可知，由移动平台10、第一相机20、第二相机30及图像处理装置40组成的双视野定位系统，能够有效提高定位精度，同时，又可适当减小标记物的粘贴密度。
基于上述双视野定位系统，本发明还提出一种双视野定位方法，参见图1，该双视野定位方法包括：
步骤S10，获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像，第一视场角大于第二视场角；
本实施例中，采用两个不同视野的相机对移动平台进行视觉定位，即对应于第一视场角的第一相机和对应于第二视场角的第二相机。其中，两相机搭载在移动平台上，因此，两相机的位置坐标即代表了移动平台的位置坐标。两相机分别采用视野范围较大的广角镜头和视野范围较小的远摄镜头，以通过广角镜头获取到数量相对较多的第一图像，并通过远摄镜头获取到数量相对较少的第二图像。
需要说明的是，两相机均采取外触发的模式采集图像，具体的，由图像处理装置向两相机同时发出图像采集指令，以控制两相机的自动拍摄。
进一步的，标记物可以是条形码、二维码或反光标签，包括但不限于此，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。
步骤S20，若第二图像中不包括用于识别定位的标记物，则获取第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
在移动平台需要移动至指定位置处时，其利用搭载的两相机分别获取第一图像和第二图像，以根据第一图像或第二图像中的标记物确定移动平台的当前位置，从而实现移动平台的自动导航功能。
需要说明的是，本发明实施例中，标记物在空间平面上的安装数量相对较少，分布密度也相对较低。
可以理解的是，由于第一相机的视场角大，其能够采集到较大范围内的图像，因此，可保证第一图像中包括有用于识别定位的标记物，从而保证对移动平台的持续定位。
进一步的，由于标记物的安装数量及分布密度减小，因此，第二相机采集到的第二图像中会出现没有用于识别定位的标记物的状况。此时，则获取第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标。
更进一步的，在利用标记物进行视觉定位之前，该标记物在全局坐标系中的位置是已知的，即预先对用于识别定位的标记物进行了位置标定，并与对应的标记物相关联，存储在数据库或云端，以供移动平台在定位导航时调用。因此，可通过识别并获取标记物的唯一标识码，如二维码等，以通过该标识码从数据库或云端获取标记物的全局坐标。
为便于理解，以二维码为例，对二维码的图像坐标的获取方法做如下阐述：
1、对第一图像进行灰度处理：第一相机采集到的第一图像是RGB格式的彩色图像，由红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三种基本颜色按照一定的比例混合得到，每一种颜色分量有256个灰度级，三种颜色组合可以表示出2^24种颜色，几乎可以表示人类能够感知到的所有颜色。其中，彩色图像包含了大量识别过程中不需要的色彩信息，这些信息都需要占用存储空间。由于在计算机中，R、G、B三个分量分别占用一个字节的内存，一个像素至少需要占用三个字节的内存，而灰度图像只表示亮度信息，只需要占用一个字节内存，因此，在图像处理过程中，通常都先将彩色图像转换成灰度图像，这样不但可以减少存储开销，而且可以减少后续图像处理的计算量，从而加快二维码的识别速度。
假设灰度图像中灰度值用Y表示，彩色图像各分量的灰度值为R、G、B，那么标准的灰度值Y的计算公式为：Y＝0.30R+0.59G+0.11B。
可以理解的是，如若采集到的定位图像是黑白色，则无需对其进行灰度处理。
2、采用Otsu自适应门限的图像二值化方法，对上述得到的灰度图像做二值化处理，以获得对应的二值图像。
需要说明的是，Otsu法是用某一假定的灰度值t将图像的灰度分成两组，当两组的类间方差最大时，此灰度值t就是图像二值化的最佳阈值，再利用该最佳阈值二值化图像。
为便于理解，假设图像有M个灰度值，取值范围为0～M-1，在此范围内选取灰度值t，将图像分成两组G0和G1，G0包含的像素的灰度值为0～t，G1的灰度值为t+1～M-1，另外，用N表示图像像素总数，ni表示灰度值为i的像素的个数。
其中，每一个灰度值i出现的概率为pi＝ni/N，并假设G0和G1两组像素的个数在整体图像中所占百分比为w0、w1，两组平均灰度值为u0、u1。
由此可得，
Figure GDA0003150502390000071
进一步的，除采用Otsu法选取用于图像二值化的阈值外，还可采用双峰法、P参数法、最大熵阈值法及迭代法等，对于本领域技术人员而言，可根据实际情况进行选择。
3、通过cvFindContours函数从二值图像中检索轮廓，并结合drawContours函数绘制检索到的轮廓。
4、根据二维码三个区域的特征，对轮廓进行面积与比例过滤，以获取二维码的三个定位角点。
5、根据二维码的三个定位角点，获取与其形成最小矩形的第四个定位角点所在位置，再根据该四个定位角点确定二维码的中心位置并计算其坐标，其中，各定位角点在图像坐标系中的坐标能够直接读取。
需要说明的是，二维码的中心位置即二维码在图像坐标系中的图像坐标值。
具体参见图4，假设标记物的三个定位角点分别为P1(x1，y1)、P2(x2，y2)和P3(x3，y3,)，根据该三个定位角点确定标记物的第四个定位角点为P4(x4，y4,)，再根据该四个定位角点确定标记物的中心点O2所在位置，并计算标记物的中心点O2的坐标，即O2
Figure GDA0003150502390000081
其中，标记物的中心点O2在图像坐标系中的姿态角为中心点O2与图像坐标系的X轴之间的夹角，该夹角可通过识别标记物的中心在图像坐标系中的朝向获得。
步骤S30，根据第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；
可以理解的是，在获知标记物的全局坐标和图像坐标之后，通过各坐标系之间的相互转换，能够计算得到移动平台的在全局坐标系中的第一全局坐标。
更具体的，全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：
Figure GDA0003150502390000082
Figure GDA0003150502390000083
参见图5，θ角为自定义坐标系x2O2y2与图像坐标系x1O1y1之间的x轴夹角，
Figure GDA0003150502390000084
角为自定义坐标系x2O2y2与全局坐标系xOy之间的x轴夹角。
需要说明的是，点O为全局坐标系的原点，点O1为图像坐标系的原点，点O2为标记物的中心，其中，x2O2y2是以标记物的中心为原点，标记物所在平面为x2y2平面建立的自定义坐标系。
需要说明的是，
Figure GDA0003150502390000085
为标记物的中心在全局坐标系中的全局坐标，(h,w,θ)为标记物的中心在图像坐标系中的图像坐标，(x，y)为移动平台在全局坐标系中的第一全局坐标。
由于第一相机的视场角较大，因此，通常在一帧图像中包括有多个用于识别定位标记物。
可以理解的是，在任意时刻，由于第一相机在全局坐标系中的位姿没有发生变化，因此，由每一个标记物确定的移动平台的位置应当相同。但在实际应用时，受相机镜头的畸变、光照条件的不均衡以及视觉算法的误差等因素的干扰，由各标记物确定的移动平台的位置不尽相同。
进一步的，由于处在相机视场中心的标记物所提供的位置信息具有更高的置信度，而处于边界位置的标记物提供的位置信息则可能存在较大的误差，因此，本申请对相机视场中处于不同位置的标记物提供的位置信息，分配不同的权重因子，以对各个标记物提供的位置信息进行加权平均，从而减少因相机光学系统的误差和相机移动而导致的定位误差。
具体的，参见图2，在步骤S30之后，本发明所提出的双视野定位方法还包括：
步骤S60，根据各标记物的中心与第一图像的中心的距离，给各标记物对应的第一全局坐标分配权重因子；
本实施例中，假设整体的权重因子为1，在目标图像中获取到的二维码数量为3，分别对应为二维码A、二维码B和二维码C，并计算获得二维码A与目标图像的中心的距离为2、二维码B与目标图像的中心的距离为4以及二维码C与目标图像的中心的距离为4，基于此，分配给二维码A、二维码B和二维码C的权重因子分别为0.5、0.25和0.25。
步骤S70，根据各标记物对应的第一全局坐标及权重因子，计算得到移动平台的第三全局坐标。
可以理解的是，加权平均数公式为：
Figure GDA0003150502390000091
其中f1+f2+...+fk＝n。f1、f2、…、fk为各二维码对应的权重因子。
将各标记物对应的第一全局坐标的X轴坐标值和对应的权重因子代入至上述加权平均数公式，可计算得到X轴的加权平均值；再将各二维码对应的第一全局坐标的Y轴坐标值和对应的权重因子代入至加权平均数公式，可计算得到Y轴的加权平均值。
如此，便可计算获得最能反映第一相机位置的第三全局坐标。
步骤S40，若第二图像中包括用于识别定位的标记物，则获取第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
步骤S50，根据第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标。
可以理解的是，步骤S40与步骤S50中提及的标记物的全局坐标、图像坐标以及移动平台的第二全局坐标的具体获取和计算方法，已在上述步骤S20与S30中做了详细阐述，故申请人在此不再赘述。
在本发明一实施例中，参见图3，本发明所提出的双视野定位方法还包括：
步骤S80，对第一图像和第二图像进行滤波去噪处理。
本实施例中，通过对获取到的第一图像和第二图像进行滤波去噪处理，以消除因电气元件或其它环境因素而产生的噪声。
进一步的，滤波去噪方法包括限幅滤波法、中位值滤波法、限幅平均滤波法、中位值平均滤波法及算术平均滤波法等，包括但不限于此，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。
基于上述所提出的双视野定位方法，本发明进一步提出一种双视野定位装置，参见图7，该双视野定位装置包括：
图像获取模块1，用于获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像，第一视场角大于第二视场角；
第一信息获取模块2，用于在第二图像中不包括用于识别定位的标记物时，获取第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
第一计算模块3，用于根据第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；
第二信息获取模块4，用于在第二图像中包括用于识别定位的标记物时，获取第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
第二计算模块5，用于根据第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标。
在一实施例中，第一图像中包括有多个用于识别定位的标记物，本发明所提出的双视野定位装置还包括：
权重因子分配模块6，用于根据各标记物的中心与第一图像的中心的距离，给各标记物对应的第一全局坐标分配权重因子；
第三计算模块7，用于根据各标记物对应的第一全局坐标及权重因子，计算得到移动平台的第三全局坐标。
在另一实施例中，本发明所提出的双视野定位装置还包括：
滤波去噪模块8，用于对第一图像和第二图像进行滤波去噪处理。
上述记载的双视野定位装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于计算机设备中，也可以以软件形式存储于存储器中，以便于计算机设备调用并执行以上各个模块对应的功能。上述各功能模块的工作原理及其所起作用可参见图1至图3中所示的双视野定位方法的实现过程，在此不再赘述。
以上所述的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。

Claims (8)

1.一种双视野定位方法，其特征在于，包括：
获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像，所述第一视场角大于所述第二视场角；
若所述第二图像中不包括用于识别定位的标记物，则获取所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
根据所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；
若所述第二图像中包括用于识别定位的标记物，则获取所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
根据所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标；
所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：
Figure FDA0003150502380000012
其中，所述
Figure FDA0003150502380000013
为所述标记物的全局坐标，所述x1为所述标记物的中心在全局坐标系中的横坐标，所述y1为所述标记物的中心在全局坐标系中的纵坐标，所述
Figure FDA0003150502380000014
为自定义坐标系与全局坐标系之间的x轴夹角；
所述(h，w，θ)为所述标记物的图像坐标，所述h为所述标记物的中心在图像坐标系中的横坐标，所述w为所述标记物的中心在图像坐标系中的纵坐标，所述θ为自定义坐标系与图像坐标系之间的x轴夹角；
所述(x，y)为所述移动平台的全局坐标，所述x为所述移动平台在所述全局坐标系中的横坐标，所述y为所述移动平台在所述全局坐标系中的纵坐标；
所述自定义坐标系是以标记物的中心为原点，标记物所在平面为横纵平面建立的坐标系。
2.根据权利要求1所述的双视野定位方法，其特征在于，所述第一图像中包括多个用于识别定位的标记物；在所述根据所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标的步骤之后，所述双视野定位方法还包括：
根据各所述标记物的中心与所述第一图像的中心的距离，给各所述标记物对应的第一全局坐标分配权重因子；
根据各所述标记物对应的第一全局坐标及权重因子，计算得到所述移动平台的第三全局坐标。
3.根据权利要求1所述的双视野定位方法，其特征在于，在所述获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像的步骤之后，所述双视野定位方法还包括：
对所述第一图像和第二图像进行滤波去噪处理。
4.根据权利要求1至3任一项所述的双视野定位方法，其特征在于，所述标记物为条形码、二维码或反光标签。
5.一种双视野定位装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取第一视场角下的第一图像和第二视场角下的第二图像，所述第一视场角大于所述第二视场角；
第一信息获取模块，用于在所述第二图像中不包括用于识别定位的标记物时，获取所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
第一计算模块，用于根据所述第一图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第一全局坐标；
第二信息获取模块，用于在所述第二图像中包括用于识别定位的标记物时，获取所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标；
第二计算模块，用于根据所述第二图像中的标记物的全局坐标和图像坐标，并按照全局坐标系与图像坐标系的转换关系，计算得到移动平台的第二全局坐标；
所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：
Figure FDA0003150502380000022
其中，所述
Figure FDA0003150502380000023
为所述标记物的全局坐标，所述x1为所述标记物的中心在全局坐标系中的横坐标，所述y1为所述标记物的中心在全局坐标系中的纵坐标，所述
Figure FDA0003150502380000031
为自定义坐标系与全局坐标系之间的x轴夹角；
所述(h，w，θ)为所述标记物的图像坐标，所述h为所述标记物的中心在图像坐标系中的横坐标，所述w为所述标记物的中心在图像坐标系中的纵坐标，所述θ为自定义坐标系与图像坐标系之间的x轴夹角；
所述(x，y)为所述移动平台的全局坐标，所述x为所述移动平台在所述全局坐标系中的横坐标，所述y为所述移动平台在所述全局坐标系中的纵坐标；
所述自定义坐标系是以标记物的中心为原点，标记物所在平面为横纵平面建立的坐标系。
6.根据权利要求5所述的双视野定位装置，其特征在于，所述第一图像中包括多个用于识别定位的标记物；所述双视野定位装置还包括：
权重因子分配模块，用于根据各所述标记物的中心与所述第一图像的中心的距离，给各所述标记物对应的第一全局坐标分配权重因子；
第三计算模块，用于根据各所述标记物对应的第一全局坐标及权重因子，计算得到所述移动平台的第三全局坐标。
7.根据权利要求5所述的双视野定位装置，其特征在于，还包括：
滤波去噪模块，用于对所述第一图像和第二图像进行滤波去噪处理。
8.一种双视野定位系统，其特征在于，包括：
移动平台；
设置在所述移动平台上的第一相机和第二相机，所述第一相机的视场角大于所述第二相机的视场角；
图像处理装置，其包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的双视野定位方法的步骤。
CN201910356315.2A 2019-04-29 2019-04-29 双视野定位方法、装置及系统 Active CN110070581B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910356315.2A CN110070581B (zh) 2019-04-29 2019-04-29 双视野定位方法、装置及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910356315.2A CN110070581B (zh) 2019-04-29 2019-04-29 双视野定位方法、装置及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110070581A CN110070581A (zh) 2019-07-30
CN110070581B true CN110070581B (zh) 2021-11-26

Family

ID=67369506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910356315.2A Active CN110070581B (zh) 2019-04-29 2019-04-29 双视野定位方法、装置及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110070581B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113128243A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 苏州协尔智能光电有限公司 光学识别系统、光学识别方法及电子设备
CN112985374B (zh) * 2021-02-09 2023-04-21 北京天玛智控科技股份有限公司 定位方法、定位组件和定位系统
CN116878468B (zh) * 2023-09-06 2023-12-19 山东省国土测绘院 一种用于测绘的信息采集系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102608998A (zh) * 2011-12-23 2012-07-25 南京航空航天大学 嵌入式系统的视觉导引agv系统及方法
CN103123682B (zh) * 2013-01-17 2015-09-16 无锡普智联科高新技术有限公司 基于规则图形码复合标签的移动机器人定位系统及方法
CN104732542B (zh) * 2015-03-27 2018-07-13 巢湖学院 基于多摄像头自标定的全景车辆安全系统的图像处理方法
US9881378B2 (en) * 2016-02-12 2018-01-30 Vortex Intellectual Property Holding LLC Position determining techniques using image analysis of marks with encoded or associated position data
CN108280853A (zh) * 2018-01-11 2018-07-13 深圳市易成自动驾驶技术有限公司 车载视觉定位方法、装置及计算机可读存储介质
CN108288291A (zh) * 2018-06-07 2018-07-17 北京轻威科技有限责任公司 基于单点标定物的多相机标定

Also Published As

Publication number Publication date
CN110070581A (zh) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112907676B (zh) 传感器的标定方法、装置、系统、车辆、设备及存储介质
CN107766859B (zh) 移动机器人定位方法、装置及移动机器人
CN110070581B (zh) 双视野定位方法、装置及系统
Noda et al. Vehicle ego-localization by matching in-vehicle camera images to an aerial image
CN110163025A (zh) 二维码定位方法及装置
CN113984081B (zh) 定位方法、装置、自移动设备和存储介质
CN111680685B (zh) 一种基于图像的定位方法、装置、电子设备及存储介质
US10602125B2 (en) Camera-parameter-set calculation apparatus, camera-parameter-set calculation method, and recording medium
CN112819896A (zh) 传感器的标定方法及装置、存储介质和标定系统
CN112435300A (zh) 定位方法及装置
CN112907675B (zh) 图像采集设备的标定方法、装置、系统、设备及存储介质
CN110634138A (zh) 一种基于视觉感知的桥梁变形的监测方法、装置及设备
WO2022217988A1 (zh) 传感器配置方案确定方法、装置、计算机设备、存储介质及程序
KR20200000953A (ko) 어라운드 뷰 모니터링 시스템 및 카메라 공차 보정 방법
CN113744256A (zh) 一种深度图空洞填充方法、装置、服务器及可读存储介质
CN109190452A (zh) 作物行识别方法及装置
CN115239822A (zh) 分体式飞行车辆多模块间实时视觉识别定位方法及系统
CN111273701A (zh) 一种云台视觉控制系统以及控制方法
CN110557622A (zh) 基于结构光的深度信息获取方法及装置、设备及介质
Tyukin et al. The development and research of the indoor navigation system for a mobile robot with the possibility of obstacle detection
CN112571409B (zh) 基于视觉slam的机器人控制方法、机器人及介质
CN109615638B (zh) 定位装置、用于定位的方法、装置及无人驾驶设备
CN108596981B (zh) 一种图像的鸟瞰视角重投影方法、装置及便携式终端
CN113188569A (zh) 车辆与激光雷达的坐标系标定方法、设备及存储介质
CN114489129B (zh) 无人机着陆方法及相关装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201103

Address after: 510000 Guangzhou Hi-tech Industrial Development Zone, Guangdong Province, No. 11 Kaiyuan Avenue, B9 Building 401 (self-declaration)

Applicant after: GUANGZHOU DABO INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 620, 8 Building, No. 1 Xuefu Road, Songshan Lake Park, Dongguan City, Guangdong Province

Applicant before: Dabo (Dongguan) Intelligent Technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant