CN110716204B - 一种充电桩结构识别方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电桩结构识别方法和装置，涉及电子技术领域。该方法的一具体实施方式包括：获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将待识别设备确定为充电桩。该实施方式通过对待识别设备底边中各点坐标值的处理，实现进行充电桩结构的识别，且通过充电桩底边相邻凹钝角结构，降低其他物体干扰的几率，保证充电桩特征高识别度，并根据结构特征定位出目标充电位置。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种充电桩结构识别方法和装置。
背景技术
充电设备(例如机器人)在进行自主充电时，会首先基于激光雷达技术检测充电桩特殊的外部结构轮廓，以判断车体中心相对于充电桩的位置关系。
目前充电桩的外部结构轮廓主要有V字型，例如参见图1所示。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：
V字型结构斜面部分对加工精度和安装精度要求较高，并且实物中与之有雷同特征的物体结构较多，导致探测干扰几率较大，影响对充电桩结构的判断。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种充电桩结构识别方法和装置，至少能够解决现有技术中充电桩成本高、定位识别精度低的问题。
为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种充电桩结构识别方法，包括：
获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩。
可选的，所述获取待识别设备底边中各点的坐标值，包括：
利用探测光线对所述待识别设备底边中各点进行探测，得到对各点的探测角度和探测路径长度值，结合探测光线发射点的坐标值，确定各点的坐标值；其中，探测角度为探测光线传输方向与坐标轴线的夹角。
可选的，所述若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩，包括：
确定各点集中点的最大坐标值和最小坐标值，结合各点集所处线段的特征信息，得到各线段的长度，提取长度在预定长度范围内的线段以及与所提取线段相应的点集；
在相邻点集中，获取一点集中最大坐标值的点与另一点集中最小坐标值的点之间的第一距离，若所述第一距离小于预定距离阈值，则确定两相邻点集所处线段可连接；
对于可连接的相邻线段，根据各线段的特征信息，确定相邻线段之间的夹角，若所述夹角在所述充电桩底边相邻线段的夹角范围内，则确定所述待识别设备为充电桩。
可选的，所述充电桩底边呈凹状结构；在将所述待识别设备确定为充电桩之后，还包括：
根据所述充电桩底边中相邻线段的特征信息，确定相邻线段交点的坐标值，进而得到第一线段中点的坐标值；其中，所述第一线段为位于所述凹状结构的底部线段或顶部线段；
获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系；
传输所述相对位置关系至所述待充电设备，以使所述待充电设备移动至所述第一线段中点进行充电操作。
可选的，所述探测光线发射点位于所述待充电设备中，雷达坐标系以所述探测光线发射点为原点建立，所述充电桩底边中各点的坐标值位于所述雷达坐标系下；
所述获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系，包括：
获取所述待充电设备在待充电设备坐标系下的坐标值，将所获取的坐标值转换为在雷达坐标系下的坐标值，确定所转换坐标值与所述第一线段中点坐标值之间的第二距离；
根据所述第一线段的特征信息，确定所述第一线段与雷达坐标系下坐标轴轴线的夹角，将所得夹角作为所述待充电设备以探测光线发射点为圆心旋转的第一角度；
根据所述待充电设备充电点与所述探测光线发射点的位置关系，确定以所述待充电设备的中心为圆心旋转的第二角度；
确定所述待充电设备充电点与设备中心的间距，将所述间距确定为所述待充电设备远离所述第一线段中点的移动距离；
通过所述第二距离、所述第一角度、所述第二角度和所述移动距离，结合待充电设备坐标系与雷达坐标系的转换关系，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系。
为实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种充电桩结构识别装置，包括：
切向量获取模块，用于获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
点集划分模块，用于计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
充电桩识别模块，用于对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩。
可选的，所述切向量获取模块，用于：
利用探测光线对所述待识别设备底边中各点进行探测，得到对各点的探测角度和探测路径长度值，结合探测光线发射点的坐标值，确定各点的坐标值；其中，探测角度为探测光线传输方向与坐标轴线的夹角。
可选的，所述充电桩识别模块，用于：
确定各点集中点的最大坐标值和最小坐标值，结合各点集所处线段的特征信息，得到各线段的长度，提取长度在预定长度范围内的线段以及与所提取线段相应的点集；
在相邻点集中，获取一点集中最大坐标值的点与另一点集中最小坐标值的点之间的第一距离，若所述第一距离小于预定距离阈值，则确定两相邻点集所处线段可连接；
对于可连接的相邻线段，根据各线段的特征信息，确定相邻线段之间的夹角，若所述夹角在所述充电桩底边相邻线段的夹角范围内，则确定所述待识别设备为充电桩。
可选的，所述充电桩底边呈凹状结构；
所述装置还包括充电控制模块，用于：
根据所述充电桩底边中相邻线段的特征信息，确定相邻线段交点的坐标值，进而得到第一线段中点的坐标值；其中，所述第一线段为位于所述凹状结构的底部线段或顶部线段；
获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系；
传输所述相对位置关系至所述待充电设备，以使所述待充电设备移动至所述第一线段中点进行充电操作。
可选的，所述探测光线发射点位于所述待充电设备中，雷达坐标系以所述探测光线发射点为原点建立，所述充电桩底边中各点的坐标值位于所述雷达坐标系下；
所述充电控制模块，用于：
获取所述待充电设备在待充电设备坐标系下的坐标值，将所获取的坐标值转换为在雷达坐标系下的坐标值，确定所转换坐标值与所述第一线段中点坐标值之间的第二距离；
根据所述第一线段的特征信息，确定所述第一线段与雷达坐标系下坐标轴轴线的夹角，将所得夹角作为所述待充电设备以探测光线发射点为圆心旋转的第一角度；
根据所述待充电设备充电点与所述探测光线发射点的位置关系，确定以所述待充电设备的中心为圆心旋转的第二角度；
确定所述待充电设备充电点与设备中心的间距，将所述间距确定为所述待充电设备远离所述第一线段中点的移动距离；
通过所述第二距离、所述第一角度、所述第二角度和所述移动距离，结合待充电设备坐标系与雷达坐标系的转换关系，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系。
为实现上述目的，根据本发明实施例的再一方面，提供了一种充电桩结构识别电子设备。
本发明实施例的电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一所述的充电桩结构识别方法。
为实现上述目的，根据本发明实施例的再一方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任一所述的充电桩结构识别方法。
根据本发明所述提供的方案，上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过对待识别设备底边中各点坐标值的处理，实现进行充电桩结构的识别，且通过充电桩底边相邻凹钝角结构，降低室内/室外其他物体干扰的几率，保证充电桩特征高识别度。
上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：
图1是现有V型充电桩结构的示意图；
图2是本发明实施例提供的凹状充电桩底部结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种充电桩结构识别方法的流程示意图；
图4是针对充电桩底边计算点坐标值的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的充电桩结构识别方法的流程示意图；
图6(a)～图6(e)是确定待充电设备与充电桩充电位置的相对位置关系示意图；
图7是根据本发明实施例的一种充电桩结构识别装置的主要模块示意图；
图8是本发明实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
图9是适于用来实现本发明实施例的移动设备或服务器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
本发明所提供的充电桩，底边采用梯形结构，整体呈现凹状梯形结构，可以为凹状钝角结构、凹状锐角结构或凹状直角结构。考虑生产成本因素，主要选用凹状钝角结构，且钝角处于相邻位置，具体地参见图2所示。
参见图3，示出的是本发明实施例提供的一种充电桩结构识别方法的主要流程图，包括如下步骤：
S301：获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
S302：计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
S303：对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩。
上述实施方式中，对于步骤S301，利用激光探测雷达对待识别设备外部的结构轮廓进行探测，以确定结构轮廓中各点的坐标值。
参见图4所示，以充电桩凹状底边为例，对底边中点i的探测方式具体为：
1)确定发射光线至接收光线的探测时长ti，结合探测光线的传播速度c，得到探测路径长度值li＝cti/2；
2)根据探测路径长度值li和探测角度θi(光线发射方向与x轴或y轴的夹角)，得到点i相对于探测光线发射点的坐标值Pi(xi,yi)：
3)假设以探测光线发射点为原点建立直角坐标系，则点i的坐标值同上；而当以其他点建立直角坐标系时，点i的坐标值需包含雷达光线发射点的坐标值(xs,ys)，例如：
为计算方便，本发明以雷达坐标系进行说明。激光探测雷达所探测到的点数量由探测光线发射点与待识别设备的间距有关，雷达(假设一圈1440个采样点)的角分辨率约为360/1440，若其发射点与待识别设备相距为1m，则所探测相邻2点的距离约为0.0044m，因此所探测到的点数较多，保证了后续通过点数据进行直线拟合的可行性和稳定性。
由于探测到的点数据是雷达旋转时(例如顺时针旋转)依次采集的，因此所得点数据是按照探测角度有序排列的，即可以通过探测角度实现点排序。除此之外，还可以根据各点的坐标值(例如横坐标值)进行点排序，由此形成点相邻的概念。
确定相邻点后，由于不确定相邻两点是否处于同一直线上，因此需根据相邻两点的坐标值，对每个点求取切向量，具体为探测角度较小点i的切向量：
对于所得点中的最后一个点，其切向量可以基于其相邻前一点的切向量确定。另外，虽可以通过两点处于同一坐标轴坐标值之差的比值(yi+1-yi)/(xi+1-xi)求得点i的切向量，但本发明为进一步实现规范化，选择在原有方式上除以两点距离。
对于步骤S302，求得每个点的切向量后，可以实现对处于同一直线上点的归类。计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超过预设阈值τ，则将坐标值较大的点划分至坐标值较小点的点集中，否则分别划分至不同的点集中：
其中，对应不同的点集。通过该种方式，针对图3，可以通过切向量点击对充电桩底边中的点进行划分，得到/>
以上通过先确定各点切向量再确定相邻两点点积的方式，可以判断相邻两点的切向量方向是否一致以及是否处于同一直线中。另外，点积与向量夹角的余弦成正比，通过点积方式可以避免使用三角公式求取角度的不便；且通过点积判断是否形成直线，计算量较小。
对于步骤S303，对所得每个点集进行特征拟合，以确定待识别设备底边的特征，例如是否为连续钝角结构、是否为V字型结构。考虑充电桩底边为直线的组合，本发明主要选用直线拟合方式。
对每个点集中所有点的坐标值进行直线拟合，例如通过最小二乘法、优化法进行拟合。以最小二乘法为例，对点集所得拟合直线公式为：
其中，a1、a2和a3分别为直线一般式中的特征，除了一般式，也可以使用点斜式，此时直线特征为-a1/a3、-a2/a3，分别代表直线的斜率和在纵坐标轴上的截距。
另外，激光探测雷达所发射的激光可以呈现周边360°(也可能小于360°，例如270°)，导致这些范围内可能都探测到点数据，而有些点数据可能是与待识别设备无关的，且可能会影响直线拟合、设备识别，因此在进行点集直线拟合之前，还可以考虑进行点集过滤。
具体通过统计点集中点的数量，以剔除点数小于预定点数阈值的点集，仅保留连续线段。若点集中点数量过少，则表明该点集与待识别设备无关(设备底边点是连续的、且数量较多)，而可能是由探测光线打到其他物体上形成的。
通过上述点集筛选、直线拟合后，可以根据直线特征判断待识别设备否为充电桩。考虑充电桩底部线段的组合具有一定的规则，例如梯形——凹部钝角结构，因此所设定的判断条件为(其中Lm表示点集m所处的线段m)：
1)以凹部钝角梯形结构为例，结构中每条边的长度和相对位置固定，因此所设置的第一个判断条件就是根据长度判断线段是否为梯形的边(包括上底和两个腰)，具体地：
确定各点集中点的最大坐标值和最小坐标值，结合各点集所处线段的特征信息，得到各线段的长度，提取长度在预定长度范围内(δ1,δ2)的线段；其中，对于(δ1,δ2)可以根据梯形三个边的长度确定。
2)第二个判断条件判断相邻2条线段是否为可连接的梯形的2条边，具体通过相邻线段的间距确定：
在相邻点集中，获取前一点集中最大坐标值的点与后一点集中最小坐标值的点之间的第一距离，若该第一距离小于预定距离阈值δ3，则确定两相邻点集所处线段可连接；由于可能没有采集到同时处于两个线段的点，因此相邻两个线段可能处于未连接、但其延长线可连接的状态。
3)第三个判断条件为判断相邻线段的夹角是否有一定限制，具体地：
对于可连接的相邻线段，根据各线段的特征信息，确定相邻线段之间的夹角，若所得夹角在所述充电桩底边相邻线段的夹角范围内(α1,α2)，则确定连续线段Lm和Lm+1的角度之间没有检测到其他的线段，确定该待识别设备为充电桩。
室内环境常见带角物体多是凸角，如桌角、柜角，靠墙的柜子会形成1个凹的直角。而梯形充电桩会形成2个凹的钝角，要求2个钝角角度在特定范围内，且这2个钝角中间没有其他的角结构存在，这种特征只会在本发明所提供的充电桩中出现。
对于所拟合得到的多个线段，通过上述三个判断条件，可以找出所需线段，例如图3中的DA、AB、BC，表明所识别设备底边各线段的特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符。
上述实施例所提供的方法，通过对待识别设备底边中各点坐标值的处理，实现进行充电桩结构的识别，且通过充电桩底边相邻凹钝角结构，降低室内/室外其他物体干扰的几率，保证充电桩特征高识别度。
参见图5，示出了根据本发明实施例的一种可选的充电桩结构识别方法流程示意图，包括如下步骤：
S501：获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
S502：计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
S503：对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩；
S504：根据所述充电桩底边中相邻线段的特征信息，确定相邻线段交点的坐标值，进而得到第一线段中点的坐标值；其中，充电桩底边呈凹状结构，第一线段为位于凹状结构的底部线段或顶部线段；
S505：获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系；
S506：传输所述相对位置关系至所述待充电设备，以使所述待充电设备移动至所述第一线段中点进行充电操作。
上述实施方式中，对于步骤S501～S503可参见图3所示步骤S301～S303的描述，在此不再赘述。
上述实施方式中，对于步骤S504，只有对点集进行直线拟合后，才可以求取可连接直线的交点，例如图2中的交点A和B。且激光雷达数据是有噪声的，所测点不一样正处于线段最边缘处，因此需要通过直线相交求交点。
同样以图2为例，线段DA和线段AB相邻，根据线段DA和AB所处直线的特征信息，求取交点A的精准位置：
假设线段DA所处直线的表达式为：y＝(-a1/a2)x-(a3/a2)，线段AB所处直线的表达式为y＝(-b1/b2)x-(b3/b2)，直线相交求交点A：
同样，根据线段AB和BC所处直线的特征信息，求取交点B的精准位置：
假设直线BC的表达式为：y＝(-c1/c2)x-(c3/c2)，与线段AB所处直线相交求交点B，可得点B的坐标值：
对于步骤S405，根据所得交点的坐标值，确定交点所处线段(即第一线段)，例如点A和点B所处线段AB。线段AB的长度不会由于雷达测量的视角和分辨率不同而改变，只要A和B两点坐标位置正确，线段DA和线段BC的倾斜角度精度无关紧要，以此提高了本发明横向定位精准度。
另外，也可以对步骤S503所得线段进行更新，例如原未测得点A的数据，针对点集所得线段为DA1，在得到点A后，点集更新为/>线段更新为DA。
充电桩中充电点的位置，相对于第一线段中心点处于统一纵轴线上，因此所得第一线段中点的坐标值即为求得该充电点的坐标值。
对于第一线段中点的坐标值，可以根据所得交点的坐标值求得。以底边凹钝角结构为例，求得线段AB中点E的坐标PE为：PE＝(PA+PB)/2。
对于待充电设备中的充电点如何与充电桩充电点的连接，需要根据两者坐标值之间的相对位置关系确定，具体地：
1)根据图3描述可知，探测光线发射点设置于待充电设备中，充电桩底边各点的坐标值处于以探测光线发射点为原心建立的直角坐标下，雷达与待充电设备的位置关系根据标定关系已知。
而对于待充电设备的坐标值，是处于待充电设备坐标系(例如机器人坐标系)下的，因此对于相对位置关系确定的第一步就是需要将待充电设备的坐标值，由待充电设备坐标系下转换至雷达坐标下，即(表示robor坐标系到lidar坐标系的转换)；
2)通常激光探测雷达安装在待充电设备的头部位置，由于充电时是待充电设备正对充电桩充电点，因此需要移动待充电设备至第一线段中点位置，并调整设备头部方向与第一线段平行，其中：
①对于移动距离(即第二距离)，可以通过待充电设备坐标转换后的坐标值(假设为0)与点E坐标值的间距得到，即Trans(xE,yE)，Trans表示移动变换，具体参见图6(a)～图6(b)；
②对于旋转角度(即第一角度)，确定第一线段与坐标轴线的夹角，即Rot(β)，Rot表示旋转变换，以控制车身以点E为圆心旋转该夹角，参见图6(c)。例如线段AB与横坐标轴线的夹角：
β＝atan2(yB-yA,xB-xA)
由于交点A、B均处于线段AB上，因此所得夹角，即为线段AB所处直线的斜率(-b1/b2)对应的夹角。本发明主要选用atan2方式，相比atan只能得到-90°～90°范围的角度，atan2的范围是-180°～180°。
3)激光探测雷达与充电点在待充电设备中的安装位置相对固定，可以根据该位置关系，确定设备以设备中心为圆心旋转的角度(即第二角度)，以旋转设备充电点正对充电桩充电点位置，参见图6(d)。
例如，充电点安装在设备尾部位置，则旋转180°；若安装在设备右侧位置，则逆时针旋转90°；若安装在设备左侧位置，则顺时针旋转90°。以-180°为例，即为Rot(-π)。
4)设备具有一定体积，以圆形机器人为例，假设半径为r，在上述移动后，还需要将待充电设备远离充电桩充电点一定距离r，即Trans(r,0)，参见图6(e)；
5)以上步骤2)～4)，可视为是待充电设备坐标值经坐标系转换后，在雷达坐标系下的坐标变换。而对于待充电设备，需要依据在其待充电设备坐标系下的坐标值进行移动，即表示lidar坐标系到robor坐标系的转换。
经过上述坐标变换，可以得到待充电设备移动至充电桩充电位置的相对位置关系，以圆形机器人、充电点安装在车身侧部为例，可得相对位置关系为：
对于现有V型充电桩，由于利用夹角平分线来确定充电位置，夹角平分线的方向直接由构成夹角的两条边的方向确定，如果两条边加工有偏差，导致计算所得充电位置也是有偏差的。而通过本发明底边梯形结构，所得充电位置与梯形腰的角度无关，仅考虑凹陷部中点位置，所得充电位置精度较高。
对于步骤S506，传输该相对位置关系至待充电设备，以控制待充电设备向充电桩底部充电位置移动，完成自主充电操作。
上述实施例所提供的方法，第一线段端点的精度不依赖于梯形斜边的角度精度以及激光雷达的角度分辨率，而是通过第一线段所处直线与梯形斜边的直线特征相交求得的，由此保证了充电桩横向和纵向识别定位的精度，提高了充电定位的准确性，同时降低了加工和安装成本。
参见图7，示出了本发明实施例提供的一种充电桩结构识别装置700的主要模块示意图，包括：
切向量获取模块701，用于获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
点集划分模块702，用于计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
充电桩识别模块703，用于对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩。
本发明实施装置中，所述切向量获取模块701，用于：
利用探测光线对所述待识别设备底边中各点进行探测，得到对各点的探测角度和探测路径长度值，结合探测光线发射点的坐标值，确定各点的坐标值；其中，探测角度为探测光线传输方向与坐标轴线的夹角。
本发明实施装置中，所述充电桩识别模块703，用于：
确定各点集中点的最大坐标值和最小坐标值，结合各点集所处线段的特征信息，得到各线段的长度，提取长度在预定长度范围内的线段以及与所提取线段相应的点集；
在相邻点集中，获取一点集中最大坐标值的点与另一点集中最小坐标值的点之间的第一距离，若所述第一距离小于预定距离阈值，则确定两相邻点集所处线段可连接；
对于可连接的相邻线段，根据各线段的特征信息，确定相邻线段之间的夹角，若所述夹角在所述充电桩底边相邻线段的夹角范围内，则确定所述待识别设备为充电桩。
本发明实施装置中，所述充电桩底边呈凹状结构；
所述装置还包括充电控制模块704(图中未标出)，用于：
根据所述充电桩底边中相邻线段的特征信息，确定相邻线段交点的坐标值，进而得到第一线段中点的坐标值；其中，所述第一线段为位于所述凹状结构的底部线段或顶部线段；
获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系；
传输所述相对位置关系至所述待充电设备，以使所述待充电设备移动至所述第一线段中点进行充电操作。
本发明实施装置中，所述探测光线发射点位于所述待充电设备中，雷达坐标系以所述探测光线发射点为原点建立，所述充电桩底边中各点的坐标值位于所述雷达坐标系下；
所述充电控制模块704，用于：
获取所述待充电设备在待充电设备坐标系下的坐标值，将所获取的坐标值转换为在雷达坐标系下的坐标值，确定所转换坐标值与所述第一线段中点坐标值之间的第二距离；
根据所述第一线段的特征信息，确定所述第一线段与雷达坐标系下坐标轴轴线的夹角，将所得夹角作为所述待充电设备以探测光线发射点为圆心旋转的第一角度；
根据所述待充电设备充电点与所述探测光线发射点的位置关系，确定以所述待充电设备的中心为圆心旋转的第二角度；
确定所述待充电设备充电点与设备中心的间距，将所述间距确定为所述待充电设备远离所述第一线段中点的移动距离；
通过所述第二距离、所述第一角度、所述第二角度和所述移动距离，结合待充电设备坐标系与雷达坐标系的转换关系，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系。
另外，在本发明实施例中所述装置的具体实施内容，在上面所述方法中已经详细说明了，故在此重复内容不再说明。
图8示出了可以应用本发明实施例的示例性系统架构800。
如图8所示，系统架构800可以包括终端设备801、802、803，网络804和服务器805(仅仅是示例)。网络804用以在终端设备801、802、803和服务器805之间提供通信链路的介质。网络804可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备801、802、803通过网络804与服务器805交互，以接收或发送消息等。终端设备801、802、803上可以安装有各种通讯客户端应用。
终端设备801、802、803可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器805可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备801、802、803所浏览的购物类网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。
需要说明的是，本发明实施例所提供的方法一般由服务器805执行，相应地，装置一般设置于服务器805中。
应该理解，图8中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
下面参考图9，其示出了适于用来实现本发明实施例的终端设备的计算机系统900的结构示意图。图9示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示，计算机系统900包括中央处理单元(CPU)901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。CPU 901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。
以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)901执行时，执行本发明的系统中限定的上述功能。
需要说明的是，本发明所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括切向量获取模块、点集划分模块、充电桩识别模块。其中，这些模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定，例如，充电桩识别模块还可以被描述为“将待识别设备识别为充电桩的模块”。
作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该设备包括：
获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩。
根据本发明实施例的技术方案，通过对待识别设备底边中各点坐标值的处理，实现进行充电桩结构的识别，且通过充电桩底边相邻凹钝角结构，降低室内/室外其他物体干扰的几率，保证充电桩特征高识别度。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种充电桩结构识别方法，其特征在于，包括：
获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩，包括：
确定各点集中点的最大坐标值和最小坐标值，结合各点集所处线段的特征信息，得到各线段的长度，提取长度在预定长度范围内的线段以及与所提取线段相应的点集；
在相邻点集中，获取一点集中最大坐标值的点与另一点集中最小坐标值的点之间的第一距离，若所述第一距离小于预定距离阈值，则确定两相邻点集所处线段可连接；
对于可连接的相邻线段，根据各线段的特征信息，确定相邻线段之间的夹角，若所述夹角在所述充电桩底边相邻线段的夹角范围内，则确定所述待识别设备为充电桩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待识别设备底边中各点的坐标值，包括：
利用探测光线对所述待识别设备底边中各点进行探测，得到对各点的探测角度和探测路径长度值，结合探测光线发射点的坐标值，确定各点的坐标值；其中，探测角度为探测光线传输方向与坐标轴线的夹角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电桩底边呈凹状结构；
在将所述待识别设备确定为充电桩之后，还包括：
根据所述充电桩底边中相邻线段的特征信息，确定相邻线段交点的坐标值，进而得到第一线段中点的坐标值；其中，所述第一线段为位于所述凹状结构的底部线段或顶部线段；
获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系；
传输所述相对位置关系至所述待充电设备，以使所述待充电设备移动至所述第一线段中点进行充电操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，探测光线发射点位于所述待充电设备中，雷达坐标系以所述探测光线发射点为原点建立，所述充电桩底边中各点的坐标值位于所述雷达坐标系下；
所述获取待充电设备的坐标值，结合所述第一线段的特征信息和所述第一线段中点的坐标值，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系，包括：
获取所述待充电设备在待充电设备坐标系下的坐标值，将所获取的坐标值转换为在雷达坐标系下的坐标值，确定所转换坐标值与所述第一线段中点坐标值之间的第二距离；
根据所述第一线段的特征信息，确定所述第一线段与雷达坐标系下坐标轴轴线的夹角，将所得夹角作为所述待充电设备以探测光线发射点为圆心旋转的第一角度；
根据所述待充电设备充电点与所述探测光线发射点的位置关系，确定以所述待充电设备的中心为圆心旋转的第二角度；
确定所述待充电设备充电点与设备中心的间距，将所述间距确定为所述待充电设备远离所述第一线段中点的移动距离；
通过所述第二距离、所述第一角度、所述第二角度和所述移动距离，结合待充电设备坐标系与雷达坐标系的转换关系，得到所述待充电设备与所述第一线段中点的相对位置关系。
5.一种充电桩结构识别装置，其特征在于，包括：
切向量获取模块，用于获取待识别设备底边中各点的坐标值，根据相邻两点的坐标值，得到各点的切向量；
点集划分模块，用于计算相邻两点切向量的点积值，若所得点积值超出预定点积阈值，则将相邻两点划分至同一点集中；
充电桩识别模块，用于对处于同一点集中的点进行拟合，得到各点集所处线段的特征信息，若所得特征信息与充电桩底边线段的特征信息相符，则将所述待识别设备确定为充电桩，包括：
确定各点集中点的最大坐标值和最小坐标值，结合各点集所处线段的特征信息，得到各线段的长度，提取长度在预定长度范围内的线段以及与所提取线段相应的点集；
在相邻点集中，获取一点集中最大坐标值的点与另一点集中最小坐标值的点之间的第一距离，若所述第一距离小于预定距离阈值，则确定两相邻点集所处线段可连接；
对于可连接的相邻线段，根据各线段的特征信息，确定相邻线段之间的夹角，若所述夹角在所述充电桩底边相邻线段的夹角范围内，则确定所述待识别设备为充电桩。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述切向量获取模块，用于：
利用探测光线对所述待识别设备底边中各点进行探测，得到对各点的探测角度和探测路径长度值，结合探测光线发射点的坐标值，确定各点的坐标值；其中，探测角度为探测光线传输方向与坐标轴线的夹角。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
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