CN110830914A - 一种基于uwb定位的导盲修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种基于UWB定位的导盲修正方法，属于UWB定位领域，包括：S101：基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据；S102：根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，所述当前导盲路线是与历史平面位置数据具有90度角的路线；S103：当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走。通过将UWB定位技术应用在导盲机器人上，根据导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度提示导盲对象正确的行走路线，提高了导盲机器人的定位精度，保证了盲人导航的安全性；通过控制导盲机器人对导盲对象的接触式行走导盲，进一步提高了盲人导航的安全性。

Description

一种基于UWB定位的导盲修正方法
技术领域
本发明涉及UWB定位领域，特别涉及一种一种基于UWB定位的导盲修正方法。
背景技术
残障人士作为社会中的一个特殊群体，需要借助一些辅助手段才能像正常人一样生活，例如，盲人可以使用导盲犬出行。使用导盲犬会出现较多不确定性因素(例如，导盲犬受到某些惊吓会乱跑)，给盲人的出行带来较多的安全隐患。
随着互联网技术的发展，具备导航功能的智能终端(例如，智能手机)通过定位用户的位置，为用户导航到达目的地的行驶路线，但对于盲人来说，由于定位精度的限制智能终端的导航功能还不能满足盲人的需求，例如，由于智能终端是通过GPS或者北斗星定位技术进行实时定位，民用的定位精度一般在2米以下，平均在10米左右，在导航盲人安全行驶方面来说这个定位精度较低，降低了对盲人导航的安全性。
专利文献CN105686935B公开了一种智能导盲方法包括：获取位置信息；路径规划分析；路况实时分析：结合地图及定位信息判断是否需要进行交叉路口的交通信号检测；分析交通信息号灯状态，并提示用户；构建混合高斯模型，对获取的路况图像进行背景分析获得图像背景，进而获得前景图像信息；根据上述前景图像信息进行特征分析，判断路面信息及行人、车辆信息，并提示用户。
专利文献CN105030491B公开了一种导盲方法及导盲系统，其中导盲方法包括如下步骤：定位盲人当前的位置；拍摄当前位置的路面信息；对当前位置的路面信息进行分析，并将分析结果语音通知盲人。导盲系统包括：定位装置，其用于定位盲人当前的位置；拍摄装置，其用于拍摄当前位置的路面信息；处理器，其用于对拍摄装置拍摄的当前位置的路面信息进行分析，并生成一分析结果；语音提示器，其语音播报处理器生成的分析结果。
上述两个专利文献均公开了导盲方法，但是上述公开的导盲方法虽然能起到一定的导盲作用，但是定位范围较小，仍然不能无法精准定位，导盲效果受到一定的限制。
发明内容
为解决现有技术中移动通信基站普遍存在的天线增益和垂直面辐射范围无法兼得的技术难题，且天线结构复杂，占地面积大，能耗高，本发明提出的小型化介质圆柱透镜多波束天线，是一种基于人工介质圆柱透镜的垂直/水平极化双流多波束天线，具体技术方案如下：
一方面，本发明提供一种基于UWB定位的导盲修正方法，包括如下步骤：
S101：基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据；
所述当前平面位置数据为导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，所述平面化是将立体的导盲对象处理为平面对象；
S102：根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度；
所述当前导盲路线为与历史平面位置数据具有90°的路线，所述历史平面位置数据为所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据；
S103，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走；
所述角度阈值保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度；所述语音提示信息包括提示所述导盲对象行走至正确的当前导盲路线上需要改变的方向和角度。
本发明提供的另一种基于UWB定位的导盲修正方法，包括如下步骤：
S201：基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据；所述标签位置数据为所述定位标签当前的坐标数据；
S202：对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据；所述当前平面位置数据为导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，所述平面化是将立体的导盲对象处理为平面对象；
S203：计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据；所述当前导盲路线为与历史平面位置数据具有90°的路线，所述历史平面位置数据为所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据；
S204：将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度；
S205：当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走；
所述角度阈值保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度；所述语音提示信息包括提示所述导盲对象行走至正确的当前导盲路线上需要改变的方向和角度；
S206，当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。
优选地，所述平面化处理采用高斯去噪算法去除所有标签位置数据的抖动，将所有标签位置数据归置到所述导盲对象当前正面人形对应的平面上。
优选地，所述多个定位标签包括至少三个定位标签，在所述多个定位标签的标签位置数据中随机或按照一定规则选择三个标签位置数据,所述一定规则为从多个定位标签中选择三个距离变化最大的三个标签位置数据。
优选地，所述三个标签位置数据采用三点成面的数学原理生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
另一方面，本发明提供了一种基于UWB定位的导盲修正系统，包括控制系统；所述控制系统包括位置数据获取模块、偏移角度计算模块和提示信息输出模块；
位置数据获取模块，用于基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据；
所述当前平面位置数据为导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，所述平面化是将立体的导盲对象处理为平面对象；
偏移角度计算模块，用于根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度；
所述当前导盲路线为与历史平面位置数据具有90°的路线，所述历史平面位置数据为所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据；
提示信息输出模块，用于当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走；
所述角度阈值保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度；所述语音提示信息包括提示所述导盲对象行走至正确的当前导盲路线上需要改变的方向和角度。
优选地，所述控制系统还包括运动控制模块，所述运动控制模块用于当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。
优选地，所述位置数据获取模块包括标签数据获取单元、位置数据生成单元；
所述标签数据获取单元用于基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据；
位置数据生成单元，用于对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
优选地，所述位置数据生成单元包括：
数据选择子单元，用于在所述多个定位标签的标签位置数据中选择三个标签位置数据；
数据生成子单元，用于采用所述三个标签位置数据生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
优选地，所述偏移角度计算模块包括：
角度数据计算单元，用于计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据；
偏移角度确定单元，用于将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
与现有技术相对比，本发明的有益效果如下：
(1)在本发明实施例中，基于UWB通信连接获取导盲对象的平面位置数据，其中，平面位置数据为描述导盲对象平面化的平面数据，然后根据平面位置数据计算导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，其中当前导盲路线是与平面位置数据具有90度角的路线，当偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示导盲对象按照当前导盲路线行走。通过将UWB定位技术应用在导盲机器人上，根据导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度提示导盲对象正确的行走路线，提高了导盲机器人的定位精度，保证了盲人导航的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于UWB定位的导盲修正方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的导盲路线显示示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种基于UWB定位的导盲修正方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种控制系统的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种控制系统的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的位置数据获取模块的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的位置数据生成单元的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的偏移角度计算模块的结构示意图。
附图标记：
2、控制系统；21、位置数据获取模块；211、标签数据获取单元；212、位置数据生成单元；2121、数据选择子单元；2122、数据生成子单元；22、偏移角度计算模块；221、角度数据计算单元；222、偏移角度确定单元；23、提示信息输出模块；24、运动控制模块；
3、当前平面位置数据；4、历史平面位置数据；5、角度数据；6、偏移角度；7、当前导盲路线；8、导盲机器人。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细的说明。
本发明实施例提供的一种基于UWB定位的导盲修正方法可以应用于智能化盲人导航的应用场景中。
本发明实施例涉及的导盲机器人可以是具备自动行驶、自主避障、智能对话和辅助行走等功能的机器人。
本发明实施例涉及一种基于UWB定位的导盲修正方法(以下简称控制系统)可以包括UWB定位装置所需的至少三个定位标签(位于导盲对象身上)和一个定位基站(位于导盲机器人身上)，系统控制服务器(用于对系统中的交互数据进行处理并控制导盲机器人运行和发出控制指令)。
具体的，参图1-3所示，图1为本发明实施例提供了一种基于UWB定位的导盲修正方法的流程示意图。如图1所示，本发明提供一个实施例的所述方法可以包括以下步骤S101-步骤S103：
S101，基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据；
具体的，所述控制系统可以基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据，所述导盲对象可以是视觉有障碍的人士，可以包括弱视和失明两种，所述当前平面位置数据可以为描述导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，例如可以是导盲对象当前正面人形的人形图像数据，所述平面化可以是将立体的导盲对象处理为平面对象的过程。
S102，根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
所述当前导盲路线可以是与历史平面位置数据具有90度角的路线，所述历史平面位置数据可以是所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据。例如，参图2所示的路线。所述控制系统可以根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，在可选实施例中，所述控制系统可以计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据，然后将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。例如，参图2所示的偏移角度。
S103，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走。
具体的，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，所述控制系统可以输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走，也可以输出控制指令控制所述导盲机器人8输出语音提示信息，如果偏移角度不大，导盲路线可能不变，不变就不会提示，所以提示的当前导盲路线应该都是变化的，可以理解的是，所述角度阈值可以是保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度，例如可以是15°。所述语音提示信息可以包括提示所述导盲对象行走至正确导盲路线上需要改变的方向和角度等信息，例如可以是“向右手边转动15°左右然后直行”。
其中本发明的上述实施例中，还可包括以下步骤：当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，所述控制系统可以输出控制指令控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。所述接触式行走导盲可以是搀扶导盲对象行走。
图3为本发明实施例提供了另一种基于UWB定位的导盲修正方法的流程示意图。如图3所示，本发明提供的另一实施例的所述方法可以包括以下步骤S201-步骤S206。
S201，基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据。
所述控制系统可以基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据，可以理解的是，所述导盲对象可以是视觉有障碍的人士，可以包括弱视和失明两种，所述多个定位标签可以设置与所述导盲对象的手臂、脚脖以及脖子上等位置，可以包括至少三个定位标签，所述标签位置数据可以是所述定位标签当前的坐标数据。
S202，对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
具体的，所述控制系统可以对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。可以理解的是，所述平面化处理可以是将立体的导盲对象处理为平面对象的过程，在该过程中可以采用高斯去噪算法去除所有标签位置数据的抖动，将所有标签位置数据归置到所述导盲对象当前正面人形对应的平面上。
在可选实施例中，本发明提供的控制系统可以在所述多个定位标签的标签位置数据中随机选择三个标签位置数据，也可以按照一定的选择规则选取三个标签位置数据。
所述控制系统可以采用所述三个标签位置数据生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据，具体的可以采用三点成面的数学原理生成所述当前平面位置数据。
S203，计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据。
具体的，所述控制系统可以计算当前导盲路线7与所述当前平面位置数据3之间的角度数据5。所述当前导盲路线7可以是与历史平面位置数据4具有90度角的路线，所述历史平面位置数据可以是所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据。例如，图2所示的路线。
S204，将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
具体的，所述控制系统可以将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度6。例如，图2所示的偏移角度。
S205，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走。
具体的，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，所述控制系统可以输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走，也可以输出控制指令控制所述导盲机器人输出语音提示信息。可以理解的是，所述角度阈值可以是保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度，例如可以是15°。所述语音提示信息可以包括提示所述导盲对象行走至正确导盲路线上需要改变的方向和角度等信息，例如可以是“向右手边转动15°左右然后直行”。
S206，当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，控制所述导盲机器人7行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。
所述接触式行走导盲可以是搀扶导盲对象行走。
在本发明实施例中，通过控制导盲机器人对导盲对象的接触式行走导盲，进一步提高了盲人导航的安全性。
在本发明实施例中，基于UWB通信连接获取导盲对象的平面位置数据，其中，平面位置数据为描述导盲对象平面化的平面数据，然后根据平面位置数据计算导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，其中当前导盲路线是与平面位置数据具有90度角的路线，当偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示导盲对象按照当前导盲路线行走。通过将UWB定位技术应用在导盲机器人上，根据导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度提示导盲对象正确的行走路线，提高了导盲机器人的定位精度，保证了盲人导航的安全性；通过控制导盲机器人对导盲对象的接触式行走导盲，进一步提高了盲人导航的安全性。
下面将结合附图4-附图8，对本发明实施例提供的控制系统进行详细介绍。需要说明的是，附图4-附图8所示的控制系统，用于执行本发明图1-图3所示实施例的方法，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明图1-图3所示的实施例。
图4为本发明实施例提供了一种基于UWB定位的导盲修正系统的结构示意图。如图4所示，本发明提供的一个实施例的所述控制系统2可以包括：位置数据获取模块21、偏移角度计算模块22和提示信息输出模块23。
位置数据获取模块21，用于基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据。
具体的，所述导盲对象可以是视觉有障碍的人士，可以包括弱视和失明两种，所述当前平面位置数据可以为描述导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，例如可以是导盲对象当前正面人形的人形图像数据，所述平面化可以是将立体的导盲对象处理为平面对象的过程。
偏移角度计算模块22，用于根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
所述当前导盲路线可以是与历史平面位置数据具有90°角的路线，所述历史平面位置数据可以是所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据。例如，图2所示的路线。偏移角度计算模块22可以根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，在可选实施例中，所述偏移角度计算模块22可以计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据，然后将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。例如，图2所示的偏移角度。
提示信息输出模块23，用于当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走。
具体实现中，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，提示信息输出模块23可以输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走，也可以输出控制指令控制所述导盲机器人输出语音提示信息。所述角度阈值可以是保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度，例如可以是15°。所述语音提示信息可以包括提示所述导盲对象行走至正确导盲路线上需要改变的方向和角度等信息，例如可以是“向右手边转动15°左右然后直行”。
在可选实施例中，当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，所述控制系统2可以输出控制指令控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。所述接触式行走导盲可以是搀扶导盲对象行走。
在本发明实施例中，基于UWB通信连接获取导盲对象的平面位置数据，其中，平面位置数据为描述导盲对象平面化的平面数据，然后根据平面位置数据计算导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，其中当前导盲路线是与平面位置数据具有90度角的路线，当偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示导盲对象按照当前导盲路线行走。通过将UWB定位技术应用在导盲机器人上，根据导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度提示导盲对象正确的行走路线，提高了导盲机器人的定位精度，保证了盲人导航的安全性。
图5为本发明实施例提供了另一种控制系统的结构示意图。如图5所示，本发明实施例的所述控制系统2可以包括：位置数据获取模块21、偏移角度计算模块22、提示信息输出模块23和运动控制模块24。
位置数据获取模块21，用于基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据。
具体实现中，位置数据获取模块21可以基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据，可以理解的是，所述导盲对象可以是视觉有障碍的人士，可以包括弱视和失明两种，所述当前平面位置数据可以为描述导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，例如可以是导盲对象当前正面人形的人形图像数据，所述平面化可以是将立体的导盲对象处理为平面对象的过程。
偏移角度计算模块22，用于根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
可以理解的是，所述当前导盲路线可以是与历史平面位置数据具有90度角的路线，所述历史平面位置数据可以是所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据。例如，图2所示的路线。偏移角度计算模块22可以根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
提示信息输出模块23，用于当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走。
具体实现中，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，提示信息输出模块23可以输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走，也可以输出控制指令控制所述导盲机器人输出语音提示信息。可以理解的是，所述角度阈值可以是保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度，例如可以是15°。所述语音提示信息可以包括提示所述导盲对象行走至正确导盲路线上需要改变的方向和角度等信息，例如可以是“向右手边转动15°左右然后直行”。
运动控制模块24，用于当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。
具体实现中，当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，运动控制模块24可以输出控制指令控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。所述接触式行走导盲可以是搀扶导盲对象行走。
图6为本发明的一个实施例提供了位置数据获取模块的结构示意图。如图6所示，所述位置数据获取模块21可以包括：
标签数据获取单元211，用于基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据。
具体实现中，标签数据获取单元211可以基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据，可以理解的是，所述多个定位标签可以设置与所述导盲对象的手臂、脚脖以及脖子上等位置，可以包括至少三个定位标签，所述标签位置数据可以是所述定位标签当前的坐标数据。
位置数据生成单元212，用于对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
具体实现中，位置数据生成单元212可以对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。可以理解的是，所述平面化处理可以是将立体的导盲对象处理为平面对象的过程，在该过程中可以采用高斯去噪算法去除所有标签位置数据的抖动，将所有标签位置数据归置到所述导盲对象当前正面人形对应的平面上。
图7为本发明的一个实施例提供了位置数据生成单元的结构示意图。如图7所示，所述位置数据生成单元212可以包括：
数据选择子单元2121，用于在所述多个定位标签的标签位置数据中随机选择三个标签位置数据。
具体实现中，数据选择子单元2121可以在所述多个定位标签的标签位置数据中随机选择三个标签位置数据，也可以按照一定的选择规则选取三个标签位置数据。
数据生成子单元2122，用于采用所述三个标签位置数据生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
具体实现中，数据生成子单元2122可以采用所述三个标签位置数据生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据，具体的可以采用三点成面的数学原理生成所述当前平面位置数据。
图8为本发明实施例提供了偏移角度计算模块的结构示意图。如图8所示，所述偏移角度计算模块22可以包括：
角度数据计算单元221，用于计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据。
偏移角度确定单元222，用于将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
具体实现中，偏移角度确定单元222可以将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。例如，图2所示的偏移角度。
在本发明实施例中，通过控制导盲机器人对导盲对象的接触式行走导盲，进一步提高了盲人导航的安全性。
在本发明实施例中，基于UWB通信连接获取导盲对象的平面位置数据，其中，平面位置数据为描述导盲对象平面化的平面数据，然后根据平面位置数据计算导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度，其中当前导盲路线是与平面位置数据具有90度角的路线，当偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示导盲对象按照当前导盲路线行走。通过将UWB定位技术应用在导盲机器人上，根据导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度提示导盲对象正确的行走路线，提高了导盲机器人的定位精度，保证了盲人导航的安全性；通过控制导盲机器人对导盲对象的接触式行走导盲，进一步提高了盲人导航的安全性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于UWB定位的导盲修正方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101：基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据；
所述当前平面位置数据为导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，所述平面化是将立体的导盲对象处理为平面对象；
S102：根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度；
所述当前导盲路线为与历史平面位置数据具有90°的路线，所述历史平面位置数据为所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据；
S103，当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走；
所述角度阈值保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度；所述语音提示信息包括提示所述导盲对象行走至正确的当前导盲路线上需要改变的方向和角度。
2.一种基于UWB定位的导盲修正方法，其特征在于，包括如下步骤：
S201：基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据；所述标签位置数据为所述定位标签当前的坐标数据；
S202：对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据；所述当前平面位置数据为导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，所述平面化是将立体的导盲对象处理为平面对象；
S203：计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据；所述当前导盲路线为与历史平面位置数据具有90°的路线，所述历史平面位置数据为所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据；
S204：将所述角度数据与90°之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度；
S205：当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走；
所述角度阈值保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度；所述语音提示信息包括提示所述导盲对象行走至正确的当前导盲路线上需要改变的方向和角度；
S206，当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。
3.一种如权利要求2所述的基于UWB定位的导盲修正方法，其特征在于，所述平面化处理采用高斯去噪算法去除所有标签位置数据的抖动，将所有标签位置数据归置到所述导盲对象当前正面人形对应的平面上。
4.一种如权利要求2所述的基于UWB定位的导盲修正方法，其特征在于，所述多个定位标签包括至少三个定位标签，在所述多个定位标签的标签位置数据中随机选择三个标签位置数据。
5.一种如权利要求4所述的基于UWB定位的导盲修正方法，其特征在于，所述三个标签位置数据采用三点成面的数学原理生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
6.一种用于执行如权利要求1-5中任一项所述的基于UWB定位的导盲修正方法的导盲修正系统，其特征在于，包括控制系统；所述控制系统包括位置数据获取模块、偏移角度计算模块和提示信息输出模块；
位置数据获取模块，用于基于UWB通信连接获取导盲对象的当前平面位置数据；
所述当前平面位置数据为导盲对象当前的正面人形平面化后的平面数据，所述平面化是将立体的导盲对象处理为平面对象；
偏移角度计算模块，用于根据所述当前平面位置数据计算所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度；
所述当前导盲路线为与历史平面位置数据具有90°的路线，所述历史平面位置数据为所述导盲对象在当前时刻之前按照所述当前导盲路线正确行走时的正面人形图像数据；
提示信息输出模块，用于当所述偏移角度大于或等于角度阈值时，输出语音提示信息提示所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走；
所述角度阈值保证所述导盲对象没有偏离导盲路线的最大偏移角度；所述语音提示信息包括提示所述导盲对象行走至正确的当前导盲路线上需要改变的方向和角度。
7.如权利要求6所述的导盲修正系统，其特征在于，所述控制系统还包括运动控制模块，所述运动控制模块用于当预设时间段内未检测到所述导盲对象按照所述当前导盲路线行走时，控制所述导盲机器人行走至所述导盲对象身边对所述导盲对象进行接触式行走导盲。
8.如权利要求6所述的导盲修正系统，其特征在于，所述位置数据获取模块包括标签数据获取单元、位置数据生成单元；
所述标签数据获取单元用于基于UWB通信连接获取导盲对象身上多个定位标签的标签位置数据；
位置数据生成单元，用于对所述多个定位标签的标签位置数据进行数据平面化处理，生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
9.如权利要求8所述的导盲修正系统，其特征在于，所述位置数据生成单元包括：
数据选择子单元，用于在所述多个定位标签的标签位置数据中选择三个标签位置数据；
数据生成子单元，用于采用所述三个标签位置数据生成所述导盲对象当前正面人形平面化后对应的当前平面位置数据。
10.如权利要求9所述的导盲修正系统，其特征在于，所述偏移角度计算模块包括：
角度数据计算单元，用于计算当前导盲路线与所述当前平面位置数据之间的角度数据；
偏移角度确定单元，用于将所述角度数据与90度之间的差值确定为所述导盲对象相对于当前导盲路线的偏移角度。
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