CN111310504B - 位置校准系统及方法、计算机可存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及位置校准系统及方法、计算机可存储介质，涉及计算机技术领域。位置校准系统包括：光学标签，所述光学标签包括凹凸不平的多个组成单元；和巡检装置，包括多个光学距离传感器，被配置为测量光学标签上的凹凸不平的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离；和处理器，被配置为：获取来自所述多个光学距离传感器的所述多个距离；根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签所在位置的标准位置数据；利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准，所述巡检装置位于巡检轨道上与所述光学标签相对应的位置。根据本公开，降低了巡检装置的计算资源消耗，提高了位置校准的精确度。

Description

位置校准系统及方法、计算机可存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及位置校准系统及方法、计算机可存储介质。

背景技术

用于隧道内执行巡检任务的巡检装置，依靠轨道在隧道内进行巡检任务。机器人从诸如充电位置的原点出发依靠电机的旋转触发编码器输出的信号计量行走的距离，但是当机器人运行一端距离后，依靠编码器计数会产生累计误差，从而导致巡检装置编码器进行定位得到的位置数据出现偏差，所以通常在轨道上运行的机器人，运行一段距离后需要进行位置校准。

相关技术中，巡检装置利用RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)读卡器读取布设在隧道特定位置的RFID电子标签的编号，并根据编号获取巡检装置的标准位置数据，进而利用标准位置数据对巡检装置进行位置校准。或者，巡检装置利用布设在隧道内的大量蓝牙基站对巡检装置进行三角定位得到标准位置数据，进而利用标准位置数据对巡检装置进行位置校准。或者，巡检装置利用摄像头、图像处理模块和照明装置读取布设在隧道特定位置的二维码的信息，并利用二维码的信息获取标准位置数据，进而利用标准位置数据对巡检装置进行位置校准。

发明内容

发明人认为：相关技术中，利用RFID读卡器或蓝牙进行位置校准的方式中，位置校准精确度依赖于RFID读卡器或蓝牙的天线覆盖范围及辐射功率，利用二维码进行位置校准的方式中，图像计算量较大，对巡检装置的计算资源消耗大。

针对上述技术问题，本公开提出了一种解决方案，降低了巡检装置的计算资源消耗，提高了位置校准的精确度。

根据本公开的第一方面，提供了一种位置校准系统，包括：光学标签，所述光学标签包括凹凸不平的多个组成单元；和巡检装置，包括：多个光学距离传感器，被配置为测量光学标签上的凹凸不平的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离；和处理器，被配置为：获取来自所述多个光学距离传感器的所述多个距离；根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签所在位置的标准位置数据；利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准，所述巡检装置位于巡检轨道上与所述光学标签相对应的位置。

在一些实施例中，根据所述多个距离的变化规律，确定与所述光学标签对应的标准位置数据包括：根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签的位置标识；根据所述位置标识，确定与所述光学标签对应的标准位置数据。

在一些实施例中，所述光学标签包括第一图案和第二图案，所述第一图案包括所述多个组成单元的一部分，所述第二图案包括所述多个组成单元的另一部分，所述第一图案包括多个第一子图案，任意相邻两个第一子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律不同，所述第二图案包括多个第二子图案，所述第二图案中的各个第二子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律与所述光学标签的位置标识有关，第一子图案与第二子图案一一对应。

在一些实施例中，所述多个第一子图案成行矩阵排列，所述多个第二子图案成行矩阵排列，任意一个第一子图案和任意一个第二子图案位于不同行，且一一对应的第一子图案和第二子图案位于同一列。

在一些实施例中，每个第一子图案中的多个组成单元成列矩阵排列，每个第二子图案中的多个组成单元成列矩阵排列，一一对应的第一子图案和第二子图案中的多个组成单元位于同一列。

在一些实施例中，所述光学标签的多个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，所述第一组成单元和所述第二组成单元的厚度不同，所述第一图案中的多个组成单元成矩阵排列，所述第一图案的每一行中的第一组成单元和第二组成单元交替排列，且每一列包括第一组成单元和第二组成单元。

在一些实施例中，所述处理器进一步被配置为：根据所述第一图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律，确定时钟序列；根据所述时钟序列和所述第二图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律，确定数据序列；根据所述数据序列，确定所述光学标签的位置标识。

在一些实施例中，所述时钟序列包括多个时钟值，每个时钟值对应一个第一子图案，相邻两个第一子图案对应的两个时钟值不同，所述数据序列包括多个数据值，每个数据值对应一个第二子图案，每个数据值对应一个时钟值。

在一些实施例中，所述多个光学距离传感器被划分为第一组光学距离传感器和第二组光学距离传感器，对于一一对应的第一子图案和第二子图案，所述第一组光学距离传感器被配置为测量第一子图案的每个组成单元到所述巡检装置的距离，得到至少一组第一距离数据；所述第二组光学距离传感器被配置为测量第二子图案的每个组成单元到所述巡检装置的距离，得到至少一组第二距离数据，每一组第二距离数据与一组第一距离数据相对应。

在一些实施例中，获取来自所述多个光学距离传感器的所述多个距离包括按照测量的时间先后顺序，获取所述第一组光学距离传感器测量得到的各个第一子图案的多组第一距离数据和所述第二组光学距离传感器测量得到的各个第二子图案的多组第二距离数据，每一组第二距离数据与一组第一距离数据的测量时间相同。

在一些实施例中，所述处理器包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器被配置为根据每一组第一距离数据的变化规律，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值；所述第二控制器被配置为根据来自所述第一控制器的各个时钟值，确定时钟序列。

在一些实施例中，每个第一子图案包括两个组成单元，所述两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，所述第一组成单元和所述第二组成单元的厚度差为F，F为正数，所述第一组光学距离传感器包括两个光学距离传感器，所述两个光学距离传感器被配置为分别测量每个第一子图案的两个组成单元到所述巡检装置的距离。

在一些实施例中，根据每一组第一距离数据的变化规律，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值包括：根据每一组第一距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值。

在一些实施例中，根据各个时钟值，确定时钟序列包括：根据各个时钟值，确定所述时钟序列的初始序列；在所述时钟序列的初始序列中存在相邻两个时钟值相同的情况下，删除所述相邻两个时钟值中的一个，得到所述时钟序列。

在一些实施例中，所述第一控制器还被配置为根据每一组第二距离数据的变化规律，确定与每一组第二距离数据对应的数据值；所述第二控制器还被配置为根据各个数据值，确定所述数据序列的初始序列；保留所述数据序列的初始序列中的与所述时钟序列的每个时钟值对应的数据值，得到所述数据序列。

在一些实施例中，每个第二子图案包括两个组成单元，所述两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，所述第一组成单元和所述第二组成单元的厚度差为F，F为正数，所述第二组光学距离传感器包括两个光学距离传感器，所述两个光学距离传感器被配置为分别测量每个第二子图案的两个组成单元到所述巡检装置的距离。

在一些实施例中，根据每一组第二距离数据的变化规律，确定与每一组第二距离数据对应的数据值包括：根据每一组第二距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第二距离数据对应的数据值。

在一些实施例中，所述位置标识包括编号，所述数据序列包括两个起始位和多个数据位，每一位对应一个数据值，所述数据位对应所述光学标签的编号，所述两个起始位对应所述光学标签在沿巡检方向上的与前两个第二子图案对应的两位数据值，所述前两个第二子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律不同，所述两个起始位用于判断来自多个光学距离传感器的多个距离是否为所述光学标签上的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离。

在一些实施例中，所述数据序列还包括一个校验位，所述校验位用于对所述多个数据位进行奇偶校验，所述校验位对应所述光学标签在沿巡检方向上的最后一个第二子图案，所述最后一个第二子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律与所述多个数据位中指定的数据值的个数有关。

在一些实施例中，所述第二控制器进一步被配置为将所述数据序列的各个数据位的数据值构成的二进制数序列转换成十进制数，作为所述光学标签的编号。

在一些实施例中，所述巡检装置为巡检机器人，所述巡检装置还包括编码器，所述编码器被配置为向所述第二控制器发送编码脉冲个数；利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准包括：根据所述编码脉冲的个数，计算所述巡检装置的测量位置数据；在所述测量位置数据与所述标准位置数据不同的情况下，使用标准位置数据对所述巡检装置进行位置校准。

根据本公开第二方面，提供了一种位置校准方法，由上述任一实施例所述的位置校准系统执行，包括：测量光学标签上的凹凸不平的多个组成单元到巡检装置的多个距离；根据来自多个光学距离传感器的所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签所在位置的标准位置数据；利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准，所述巡检装置位于巡检轨道上与所述光学标签相对应的位置。

根据本公开第三方面，提供了一种位置校准系统，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行上述任一实施例所述的位置校准方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的位置校准方法。

在上述实施例中，降低了巡检装置的计算资源消耗，提高了位置校准的精确度。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1示出根据本公开一些实施例的位置校准系统的框图；

图2A示出根据本公开一些实施例的编号为0的光学标签的正视图；

图2B示出根据本公开一些实施例的编号为1的光学标签的正视图；

图2C示出根据本公开一些实施例的编号为2的光学标签的正视图；

图2D示出根据本公开一些实施例的图2A中沿直线20将光学标签的第一列切开得到的截面图；

图2E示出根据本公开一些实施例的图2A的光学标签、时钟序列和数据序列的对应关系示意图；

图3示出根据本公开一些实施例的位置校准系统的应用示意图；

图4示出根据本公开一些实施例的巡检装置的结构框图；

图5示出根据本公开一些实施例的位置校准方法的流程图；

图6示出根据本公开另一些实施例的位置校准系统的框图；

图7示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面将结合图1、图2A、图2B、图2C、图2D和图2E详细描述本公开一些实施例中的位置校准系统。

图1示出根据本公开一些实施例的位置校准系统的框图。

图2A示出根据本公开一些实施例的编号为0的光学标签的正视图。

图2B示出根据本公开一些实施例的编号为1的光学标签的正视图。

图2C示出根据本公开一些实施例的编号为2的光学标签的正视图。

图2D示出根据本公开一些实施例的图2A中沿直线20将光学标签的第一列切开得到的截面图。

图2E示出根据本公开一些实施例的图2A的光学标签、时钟序列和数据序列的对应关系示意图。

如图1所示，位置校准系统1包括光学标签11和巡检装置12。具体地，对于隧道式巡检装置，隧道内壁在沿巡检方向安装有多个光学标签。巡检装置在到达与每个光学标签对应的轨道位置进行位置校准。例如，巡检装置为位于悬挂式轨道的巡检装置。

光学标签11包括凹凸不平的多个组成单元。例如，图2A、图2B和图2C所示的光学标签分别包括凹凸不平的多个组成单元。在一些实施例中，组成单元为立体的单元格结构。例如，在图2A、图2B或图2C中，每个组成单元为长为L且宽为W的长方体单元格。L为正数，W为正数。例如，L大于光学距离传感器的散射光斑直径的4倍且小于预设长度阈值，W大于光学距离传感器的散射光斑直径的2倍且小于预设宽度阈值。通过设置长方体单元格的尺寸，保证了在一定的安装误差范围内，光学距离传感器发射的光可以照射到每一个组成单元，从而保证了测量数据的有效性。

具体地，光学标签的多个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，第一组成单元和所述第二组成单元的厚度不同。例如，在图2A、图2B或图2C中，光学标签的多个组成单元包括第一组成单元2a和第二组成单元2b，第一组成单元2a比第二组成单元2b厚F，F为正数。组成单元的厚度为组成单元在垂直固定有光学标签的沿巡检方向的隧道内壁方向上的尺寸大小。

下面将结合图2D说明第一组合单元和第二组合单元的厚度关系。

图2D示出根据本公开一些实施例的图2A中沿直线20将光学标签的第一列切开得到的截面图。

如图2D所示，图2A中光学标签沿着巡检方向的第一列中，第一行为第一组成单元，第二行为第二组成单元，第三行为第二组成单元，第四行为第一组成单元，分别对应于图2D中第一组成单元21D、第二组成单元22D、第二组成单元23D、第一组成单元24D。第一组成单元24D和第二组成单元23D的厚度差即为图2D所示的高度差F。

在一些实施例中，光学标签包括第一图案和第二图案。例如，光学标签包括图2A、图2B或图2C中所示的第一图案21和第二图案22。

第一图案包括多个组成单元的一部分，第二图案包括多个组成单元的另一部分。例如，在图2A、图2B或图2C中，光学标签的多个组成单元构成4行11列的矩阵。具体地，第一图案21由第一行和第二行的多个组成单元构成，第二图案22由第三行和第四行的多个组成单元构成。

第一图案包括多个第一子图案，任意相邻两个第一子图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律不同。例如，在图2A、图2B或图2C中，第一图案21包括多个第一子图案211，每个第一子图案211由位于光学标签的第一行和第二行的每一列的两个组成单元构成。相邻两个第一子图案的两个组成单元的排列方式不同。

第一图案中的多个组成单元成矩阵排列，第一图案的每一行中的第一组成单元和第二组成单元交替排列，且每一列包括第一组成单元和第二组成单元。在一些具体的实施例中，每个第一子图案包括两个组成单元，两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元。第一组成单元和第二组成单元的厚度差为F，F为正数。

具体地，在图2A、图2B或图2C中，第一图案21中的多个组成单元成2行11列的矩阵排列，第一图案21中每一行的第一组成单元2a和第二组成单元2b交替排列，且第一图案21中的每一列包括第一组成单元2a和第二组成单元2b。

第二图案包括多个第二子图案，第二图案中的各个第二子图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律与光学标签的位置标识有关。第一子图案与第二子图案一一对应。例如，位置标识为编号，在图2A、图2B或图2C中，第二图案22包括多个第二子图案221，每个第二子图案221由位于光学标签的第三行和第四行的每一列的两个组成单元构成。第二图案22中的多个组成单元的排列方式与光学标签的编号有关。

例如，第二图案中的多个组成单元也可以成矩阵排列。在一些具体的实施例中，每个第二子图案包括两个组成单元，这两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，且第一组成单元和第二组成单元的厚度差为F，F为正数。具体地，在图2A、图2B或图2C中，第二图案22中的多个组成单元成2行11列的矩阵排列。在一些实施例中，每个第二子图案包括第一组成单元和第二组成单元。在一些实施例中，每个第二子图案包括第一组成单元和第二组成单元。例如，在图2A、图2B或图2C中，每个第二子图案221包括第一组成单元2a和第二组成单元2b。各个第二子图案211中的第一组成单元2a和第二组成单元2b的排列方式与光学标签的编号有关。

在一些实施例中，多个第一子图案成行矩阵排列，多个第二子图案成行矩阵排列，任意一个第一子图案和任意一个第二子图案位于不同行，且一一对应的第一子图案和第二子图案位于同一列。例如，在图2A、图2B或图2C中，第一图案21中的多个第一子图案211成行矩阵排列，第二图案22中的多个第二子图案221成行矩阵排列。任意两个第一子图案211和第二子图案221位于不同行。例如，位于光学标签沿巡检方向上的第9列上的第一子图案211和第二子图案221位于不同行。一一对应的第一子图案211和第二子图案221位于同一列。行矩阵为一行多列的矩阵。

例如，每个第一子图案中的多个组成单元成列矩阵排列，每个第二子图案中的多个组成单元成列矩阵排列，一一对应的第一子图案和第二子图案中的多个组成单元位于同一列。具体地，在图2A、图2B或图2C中，每个第一子图案211中的两个组成单元成列矩阵排列，每个第二子图案221中的两个组成单元成列矩阵排列，一一对应的第一子图案211和第二子图案221中的四个组成单元位于同一列。列矩阵为一列多行的矩阵。

返回图1，巡检装置12包括多个光学距离传感器121和处理器122。

其中，多个光学距离传感器121被配置为测量光学标签11上的凹凸不平的多个组成单元到巡检装置12的多个距离。在一些实施例中，光学距离传感器的散射光斑直径小于预设散射光斑直径阈值。具体地，光学距离传感器为红外光学距离传感器，通过发射近红外光脉冲，并利用TOF(Time of flight，飞行时间)测距方法测量得到多个距离。通过红外光学距离传感器构成的红外光学测距阵列，读取光学标签上的多个组成单元到巡检装置的多个距离，依靠光的准直性实现厘米级定位精度，且不依赖于环境光强，无需额外的照明补光装置，数据处理量少，占用巡检装置的计算资源少。在一些实施例中，组成单元到相应光学距离传感器的多个距离即为组成单元到巡检装置的距离。

在一些实施例中，多个光学距离传感器121被划分为第一组光学距离传感器和第二组光学距离传感器。对于一一对应的第一子图案和第二子图案，第一组光学距离传感器被配置为测量第一子图案的每个组成单元到巡检装置的距离，得到至少一组第一距离数据。第二组光学距离传感器被配置为测量第二子图案的每个组成单元到巡检装置的距离，得到至少一组第二距离数据。每一组第二距离数据与一组第一距离数据相对应。

例如，巡检装置上安装有4个光学距离传感器，第一组光学距离传感器包括第一光学距离传感器和第二光学距离传感器，第二组光学距离传感器包括第三光学距离传感器和第四光学距离传感器。例如，第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器分别标记为CLK+光学距离传感器，CLK-光学距离传感器、data+光学距离传感器和data-光学距离传感器。

在一些具体的实施例中，巡检装置12的顶部安装有如图3所示的第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d。下面将结合图3详细描述本公开一些实施例的位置校准系统中巡检装置12和光学标签11在实际应用场景中的应用示意图。

图3示出根据本公开一些实施例的位置校准系统的应用示意图。

如图3所示，巡检装置12沿着巡检方向运行与巡检轨道上，隧道内壁上安装有多个光学标签11。在巡检轨道为悬挂式巡检轨道的情况下，图3为位置校准系统的仰视示意图。在巡检轨道为地面式巡检轨道的情况下，图3为位置校准系统的俯视示意图。

例如，光学标签11的结构与图2A、图2B和图2C所示的光学标签的结构相同。光学标签11的安装位置取决于第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d在巡检装置12上的安装高度。这里的安装高度例如可以是距离地面的高度。

具体地，第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d均安装于巡检装置12的顶部。巡检装置12的顶部为远离巡检轨道的一侧。

在一些实施例中，第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d在巡检装置12的顶部的投影的中心位置相同。在另一些实施例中，第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d在巡检装置12的顶部的投影的中心位置形成垂直于巡检方向的一条直线，且相邻两个光学距离传感器之间的水平距离为H，H为正数。具体地，第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d在这条直线上的排列方式可根据需求自行设定。例如，巡检装置12的顶部为巡检装置12上远离运行轨道的一侧。

例如，第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d在巡检装置的顶部的投影的中心位置形成如图3中虚线所示的垂直于巡检方向的一条直线，且相邻两个光学距离传感器之间的水平距离为H，四个光学距离传感器在这条直线上按照第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器、第四光学距离传感器的顺序逐渐靠近光学标签的方式排列。即第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b、第三光学距离传感器121c和第四光学距离传感器121d与光学标签11之间的距离逐渐增大。

下面将结合图2A、图2B和图2C详细描述第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器进行距离测量的过程。

例如，对于图2A、图2B或图2C所示的光学标签，对于一一对应的第一子图案211和第二子图案221，第一光学距离传感器用于测量光学标签的第一行中第一子图案211中的组成单元到巡检装置的距离，第二光学距离传感器用于测量光学标签的第二行中第一子图案211中的组成单元到巡检装置的距离，第三光学距离传感器用于测量光学标签的第三行中第二子图案221中的组成单元到巡检装置的距离，第四光学距离传感器用于测量光学标签的第四行中第二子图案221中的组成单元到巡检装置的距离。

在一些实施例中，通过利用第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器同时测量一一对应的第一子图案和第二子图案中的四个组成单元到巡检装置的四个距离，利用测量时间戳建立一组第二距离数据与一组第一距离数据的对应关系。

例如，在多个光学距离传感器进行距离测量的情况下，第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器，分别与光学标签的第一行、第二行、第三行和第四行处于同一水平高度，且在每次进行距离测量时，第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器发射的光分别照射到光学标签的第一行、第二行、第三行和第四行中的每一列上的四个组成单元。

具体地，第一光学距离传感器121a用于测量图2A所示的光学标签的第一行上的组成单元到巡检装置的距离。第二光学距离传感器121b用于测量图2A所示的光学标签的第二行上的组成单元到巡检装置的距离。第三光学距离传感器121c用于测量图2A所示的光学标签的第三行上的组成单元到巡检装置的距离。第四光学距离传感器121d用于测量图2A所示的光学标签的第四行上的组成单元到巡检装置的距离。

返回图1，处理器122被配置为获取来自多个光学距离传感器121的多个距离，根据多个距离的变化规律，确定光学标签11所在位置的标准位置数据，并利用标准位置数据，对巡检装置12进行位置校准。巡检装置12位于巡检轨道上与光学标签相对应的位置。

例如，通过如下方式实现获取来自多个光学距离传感器121的多个距离。按照测量的时间先后顺序，获取第一组光学距离传感器测量得到的各个第一子图案的多组第一距离数据和第二组光学距离传感器测量得到的各个第二子图案的多组第二距离数据。每一组第二距离数据与一组第一距离数据的测量时间相同。例如，接收第一光学距离传感器121a、第二光学距离传感器121b测量图2A、图2B或图2C所示的光学标签得到的各个第一子图案211的多组第一距离数据和第三光学距离传感器、第四光学距离传感器测量图2A、图2B或图2C所示的光学标签各个第二子图案221的多组第二距离数据。

在一些实施例中，根据多个距离的变化规律，确定光学标签11所在位置的标准位置数据包括如下步骤。根据多个距离的变化规律，确定光学标签的位置标识，进而根据位置标识，确定与光学标签11对应的标准位置数据。

具体地，根据多个距离的变化规律，确定光学标签11的位置标识包括如下步骤。根据第一图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律，确定时钟序列，并根据时钟序列和第二图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律，确定数据序列，进而根据数据序列，确定光学标签的位置标识。

例如，时钟序列包括多个时钟值，每个时钟值对应一个第一子图案，相邻两个第一子图案对应的两个时钟值不同。数据序列包括多个数据值，每个数据值对应一个第二子图案，每个数据值对应一个时钟值。具体地，时钟值包括0和1，数据值包括1和0。

下面将结合图2E详细描述图2A中的光学标签与时钟序列、数据序列的对应关系。

图2E示出根据本公开一些实施例的图2A的光学标签、时钟序列和数据序列的对应关系示意图。

如图2E所示，光学标签为图2A中的光学标签。光学标签对应的时钟序列和数据序列分别为10101010101和01000000000。时钟序列中的每一个时钟值对应光学标签中的每一个第一子图案，数据序列中的每一个数据值对应光学标签中的每一个第二子图案。

在一些实施例中，位置标识包括编号。数据序列包括两个起始位和多个数据位，每一位对应一个数据值。数据位对应所述光学标签的位置标识。两个起始位上的数据值对应光学标签在沿巡检方向上的与前两个第二子图案对应的两位数据值。

例如，前两个第二子图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律不同，两个起始位用于判断接收到的多个距离是否为光学标签上的多个组成单元到巡检装置的多个距离。具体地，数据序列的两个起始位对应于图2A、图2B或图2C中的沿着巡检方向的前两个第二子图案。对于图2A、图2B或图2C中的前两个第二子图案，两个第二子图案中的多个组成单元的排列方式不同。第一个第二子图案中位于光学标签第三行和第四行的组成单元分别为第二组成单元和第一组成单元，第二个第二子图案中位于光学标签第三行和第四行的组成单元分别为第一组成单元和第二组成单元。

进一步地，数据序列还可以包括一个校验位。校验位用于对多个数据位进行奇偶校验，校验位对应光学标签在沿巡检方向上的最后一个第二子图案。例如，最后一个第二子图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律与多个数据位中指定的数据值的个数有关。

具体地，校验位对应于图2A、图2B或图2C中的沿着巡检方向的最后一个第二子图案。沿着巡检方向的最后一个第二子图案中的第一组成单元和第二组成单元的排列方式与除前两个第二子图案和最后一个子图案以外的其他第二子图案中的多个组成单元的排列方式有关。

例如，对于图2A、图2B和图2C，在其他第二子图案中，位于光学标签第三行和第四行的组成单元分别为第一组成单元和第二组成单元的第二子图案的个数为奇数的情况下，最后一个第二子图案中位于光学标签第三行和第四行的组成单元分别为第一组成单元和第二组成单元。在其他第二子图案中，位于光学标签第三行和第四行的组成单元分别为第一组成单元和第二组成单元的第二子图案的个数为偶数的情况下，最后一个第二子图案中位于光学标签第三行和第四行的组成单元分别为第二组成单元和第一组成单元。

例如，对于图2A、图2B和图2C，与位置标识对应的数据位为8位，对应于沿着巡检方向的除前两个第二子图案和最后一个子图案以外的其他第二子图案。其他第二子图案的排列方式与光学标签的位置标识有关。其他第二子图案的不同排列方式对应不同的位置标识。

在一些实施例中，位置标识为编号。具体地，图2A所示的其他第二子图案中的每一个均由位于光学标签第三行的第二组成单元和位于光学标签第四行的第一组成单元构成，对应于光学标签的编号为0。图2B所示的其他第二子图案中的沿着巡检方向的第一个第二子图案由位于光学标签第三行的第一组成单元和位于光学标签第四行的第二组成单元构成，其他第二子图案中的沿着巡检方向的第二个第二子图案到第八个第二子图案均由位于光学标签第三行的第二组成单元和位于光学标签第四行的第一组成单元构成，对应于光学标签的编号为1。图2C所示的其他第二子图案中的沿着巡检方向的第二个第二子图案由位于光学标签第三行的第一组成单元和位于光学标签第四行的第二组成单元构成，其他第二子图案中的沿着巡检方向的第一个第二子图案以及第三个第二子图案到第八个第二子图案均由位于光学标签第三行的第二组成单元和位于光学标签第四行的第一组成单元构成，对应于光学标签的编号为2。

下面将结合图4详细描述图1所示的巡检装置12在一些具体实施例中的详细结构。

图4示出根据本公开一些实施例的巡检装置的结构框图。

在一些实施例中，处理器122包括如图4所示的第一控制器1221和第二控制器1222。例如，第一控制器1221为单片机，第二控制器1222为主控制器。具体地，处理器122还包括如图4所示的多个第一接口转换电路1223和一个第二接口转换电路1224。每个光学距离传感器121通过一个第一接口转换电路1223与第一控制器1221连接，第一接口转换电路1223被配置为接收相应的光学距离传感器121发送的距离数据，并将距离数据发送给第一控制器1221。第一控制器1221通过第二接口转换电路1224与第二控制器1222连接。例如，多个光学距离传感器121还可以将距离数据发送给第二控制器1222，不需要经过第一控制器1221，并由第二控制器1222根据距离数据计算每一组距离数据对应的各个数据值和各个时钟值。

具体地，第一接口转换电路1223均为RS232转UART(Universal AsynchronousReceiver，异步收发传输器)电路。RS232是常用的串行通信接口标准之一。各个光学距离传感器测量得到的距离通过RS232接口输出，并经过RS232转UART电路转换为TTL(transistor-transistor logic，晶体管-晶体管逻辑)电平输出到第一控制器802。

返回图4，第一控制器1221被配置为根据每一组第一距离数据的变化规律，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值。在一些实施例中，第二控制器1222被配置为执行巡检任务，通过将部分计算功能部署在第一控制器1221上，减少了第二控制器的资源消耗，提高了第二控制器执行巡检任务的效率。

在每个第一子图案包括两个组成单元、两个组成单元为第一组成单元和第二组成单元且第一组成单元和第二组成单元的厚度差为F的情况下，第一组光学距离传感器包括两个光学距离传感器，两个光学距离传感器121被配置为分别测量每个第一子图案的两个组成单元到巡检装置的距离。根据每一组第一距离数据的变化规律，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值包括如下步骤。根据每一组第一距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值。例如，这里的指定组成单元指的是在每个第一子图案中指定位置的组成单元。

例如，每一组第一距离数据的指定距离差可以是图2A、图2B或图2C所示的每个第一子图案211中位于光学标签第一行的组成单元到巡检装置的距离与位于光学标签第二行的组成单元到巡检装置的距离的差值。

通过比较指定距离差与F的大小关系确定时钟值的方式，可以排除障碍物或者测量误差对测量精度的影响，从而提高了位置校准的精确度。

下面将结合图2A、图2B或图2C详细描述根据第一光学距离传感器、第二光学距离传感器对第一子图案中的各个组成单元进行距离测量得到的第一距离数据，得到与每个第一子图案对应的时钟值的过程。

例如，第一光学距离传感器、第二光学距离传感器测量如图2A、图2B或图2C所示的光学标签的沿巡检方向的第一个第一子图案211中位于光学标签的第一行和第二行的两个组成单元到巡检装置的两个距离d1和d2，得到一组第一距离数据。

在第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器在巡检装置的顶部的投影的中心位置相同的情况下，根据每一组第一距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值包括如下步骤。

例如，在d1与d2的距离差等于F的情况下，第一子图案对应的时钟值为1。在d1与d2的距离差等于-F的情况下，第一子图案对应的时钟值为0。具体地，对于图2A中沿着巡检方向的第一个第一子图案211由位于光学标签第一行第一列的第一组成单元和位于光学标签第二行第一列的第二组成单元构成，第一组成单元比第二组成单元厚F，则d1与d2的距离差等于F，因此，图2A中沿着巡检方向的第一个第一子图案211对应的时钟值为1。同理，可得到图2A中其他第一子图案211对应的时钟值以及图2B和图2C中各个第一子图案211分别对应的时钟值。

在第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器在巡检装置的顶部的投影的中心位置形成垂直于巡检方向的一条直线，且相邻两个光学距离传感器之间的水平距离为H，且四个光学距离传感器在这条直线上按照第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器、第四光学距离传感器的顺序逐渐靠近光学标签的方式排列的情况下，通过如下方式实现根据每一组第一距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值。

例如，在d1与d2的距离差等于(F+H)的情况下，第一子图案对应的时钟值为1。在d1与d2的距离差等于(H-F)的情况下，第一子图案对应的时钟值为0。具体地，对于图2A中沿着巡检方向的第一个第一子图案211由位于光学标签第一行第一列的第一组成单元和位于光学标签第二行第一列的第二组成单元构成，第一组成单元比第二组成单元厚F，则d1与d2的距离差等于(F+H)，因此，图2A中沿着巡检方向的第一个第一子图案211对应的时钟值为1。同理，可得到图2A中其他第一子图案211对应的时钟值以及图2B和图2C中各个第一子图案211分别对应的时钟值。

返回图4，第二控制器1222被配置为根据来自第一控制器1221的各个时钟值，确定时钟序列。在一些具体的实施例中，由图5所示的第二接口转换电路1224向第二控制器1222发送来自第一控制器1221的时钟值。

具体地，第二控制器1222还被配置为根据各个时钟值，确定时钟序列的初始序列。在时钟序列的初始序列中存在相邻两个时钟值相同的情况下，删除相邻两个时钟值中的一个，得到时钟序列。

例如，根据上述步骤得到图2A、图2B和图2C中沿着巡检方向的各个第一子图案对应的时钟值如表1所示。

如表1所示，图2A、图2B或图2C中沿着巡检方向的第1个第一子图案到第11个第一子图案对应的时钟值分别为1、0、1、0、1、0、1、0、1、0、1。

表1图2A-2C所示光学标签的各个第一子图案对应的时钟值

时钟值

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

例如，根据表1可知，图2A、图2B和图2C中第一图案对应的时钟序列均为10101010101。

由于在巡检过程中，巡检装置的运行速度不稳定，有可能会在一一对应的第一子图案和第二子图案处测量多次，得到多组第一距离数据和多组第二距离数据，通过设计光学标签的相邻两个第一子图案中的多个组成单元到巡检装置的多个距离的变化规律不同，使得时钟序列中的相邻两个时钟值不同，从而避免了由于巡检装置的运行速度不稳定导致测量多次一一对应的第一子图案和第二子图案中的多个组成单元到巡检装置的距离，进而导致无法根据测量的距离数据正确得到光学标签的位置标识。

在一些实施例中，第一控制器1221进一步被配置为根据每一组第二距离数据的变化规律，确定与每一组第二距离数据对应的数据值。

在每个第二子图案包括两个组成单元、两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元且第一组成单元和所述第二组成单元的厚度差为F，F为正数的情况下，第二组光学距离传感器包括两个光学距离传感器，两个光学距离传感器121被配置为分别测量每个第二子图案的两个组成单元到巡检装置的距离。根据每一组第二距离数据的变化规律，确定与每一组第二距离数据对应的数据值包括如下步骤。根据每一组第二距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第二距离数据对应的数据值。

具体地，每一组第二距离数据的指定距离差可以是图2A、图2B或图2C所示的每个第二子图案中位于光学标签第三行的组成单元到巡检装置的距离与位于光学标签第四行的组成单元到巡检装置的距离的差值。

下面将结合图2A、图2B和图2C详细描述根据第三光学距离传感器、第四光学距离传感器对第二子图案中的各个组成单元进行距离测量得到的第二距离数据，得到与每个第二子图案对应的数据值的过程。

例如，利用第三光学距离传感器121c、第四光学距离传感器121d测量如图2A、图2B或图2C所示的光学标签的沿巡检方向的第一个第二子图案中位于光学标签的第三行和第四行的两个组成单元到巡检装置的两个距离d3和d4，得到一组第二距离数据。

在第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器在巡检装置的顶部的投影的中心位置相同的情况下，根据每一组第二距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第二距离数据对应的数据值包括如下步骤。

例如，在d3与d4的距离差等于F的情况下，第二子图案对应的数据值为1。在d3与d4的距离差等于-F的情况下，第二子图案对应的数据值为0。具体地，对于图2A中沿着巡检方向的第一个第二子图案由位于光学标签第三行第一列的第二组成单元和位于光学标签第四行第一列的第一组成单元构成，第一组成单元比第二组成单元厚F，则d1与d2的距离差等于-F，因此，图2A中沿着巡检方向的第一个第二子图案对应的数据值为0。同理，可得到图2A中其他第二子图案对应的数据值以及图2B和图2C中各个第二子图案分别对应的数据值。

在第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器和第四光学距离传感器在巡检装置的顶部的投影的中心位置形成垂直于巡检方向的一条直线，且相邻两个光学距离传感器之间的水平距离为H，且四个光学距离传感器在这条直线上按照第一光学距离传感器、第二光学距离传感器、第三光学距离传感器、第四光学距离传感器的顺序逐渐靠近光学标签的方式排列的情况下，通过如下方式实现根据每一组第二距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第二距离数据对应的数据值。

例如，在d3与d4的距离差等于(F+H)的情况下，第二子图案对应的数据值为1。在d3与d4的距离差等于(H-F)的情况下，第二子图案对应的数据值为0。具体地，对于图2A中沿着巡检方向的第一个第二子图案由位于光学标签第三行第一列的第一组成单元和位于光学标签第四行第一列的第二组成单元构成，第一组成单元比第二组成单元厚F，则d1与d2的距离差等于(H-F)，因此，图2A中沿着巡检方向的第一个第二子图案对应的数据值为0。同理，可得到图2A中其他第二子图案对应的数据值以及图2B和图2C中各个第二子图案分别对应的数据值。

第二控制器1222还被配置为根据各个数据值，确定数据序列的初始序列。保留数据序列的初始序列中的与时钟序列的每个时钟值对应的数据值，得到数据序列。在一些具体的实施例中，如图5所示的第二接口转换电路1224被配置为向第二控制器1222发送来自第一控制器1221的数据值。具体地，第二控制器1222根据来自第一控制器1221的各个数据值，确定数据序列的初始序列。在巡检装置的运行速度不稳定，可能会在一一对应的第一子图案和第二子图案处测量多次的情况下，可能会得到某个第二子图案的多个数据值。这种情况下，就要根据时钟序列，对数据序列的初始序列进行处理，得到数据序列。即保留数据序列的初始序列中的与时钟序列的每个时钟值对应的数据值，得到数据序列。

例如，根据上述步骤得到图2A中沿着巡检方向的各个第一子图案对应的时钟值和各个第二子图案对应的数据值如表2所示。

如表2所示，图2A中沿着巡检方向的第1个第一子图案到第11个第一子图案对应的时钟值分别为1、0、1、0、1、0、1、0、1、0、1。图2A中沿着巡检方向的第1个第二子图案到第11个第二子图案对应的数据值分别为0、1、0、0、0、0、0、0、0、0、0。对于一一对应的第一子图案和第二子图案，时钟值和数据值也是一一对应的。

表2图2A所示光学标签的各个时钟值和各个数据值

时钟值	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
												数据值	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0

例如，根据表2中的各个时钟值和各个数据值可以确定图2A中的第一图案对应的时钟序列为10101010101，第二图案对应的数据序列为01000000000。

同理，根据上述步骤得到图2B和图2C中沿着巡检方向的各个第一子图案对应的时钟值和各个第二子图案对应的数据值分别如表3、4所示。

如表3所示，图2B中沿着巡检方向的第1个第一子图案到第11个第一子图案对应的时钟值分别为1、0、1、0、1、0、1、0、1、0、1。图2B中沿着巡检方向的第1个第二子图案到第11个第二子图案对应的数据值分别为0、1、1、0、0、0、0、0、0、0、1。对于一一对应的第一子图案和第二子图案，时钟值和数据值也是一一对应的。

表3图2B所示光学标签的各个时钟值和各个数据值

时钟值	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
												数据值	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

例如，根据表3中的各个时钟值和各个数据值可以确定图2B中的第一图案对应的时钟序列为10101010101，第二图案对应的数据序列为01100000001。

如表4所示，图2C中沿着巡检方向的第1个第一子图案到第11个第一子图案对应的时钟值分别为1、0、1、0、1、0、1、0、1、0、1。图2C中沿着巡检方向的第1个第二子图案到第11个第二子图案对应的数据值分别为0、1、0、1、0、0、0、0、0、0、1。对于一一对应的第一子图案和第二子图案，时钟值和数据值也是一一对应的。

表4图2C所示光学标签的各个时钟值和各个数据值

时钟值	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
												数据值	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	1

例如，根据表4中的各个时钟值和各个数据值可以确定图2C中的第一图案对应的时钟序列为10101010101，第二图案对应的数据序列为01010000001。

在一些具体的实施例中，由处理器122中的第二控制器1222根据数据序列，确定光学标签的位置标识。例如，位置标识为编号，第二控制器1222还被配置为将数据序列的各个数据位的数据值构成的二进制数序列转换成十进制数，作为光学标签11的编号。

例如，图2A中的第二图案对应的数据序列为01000000000。前两位01为两个起始位对应的两个数据值，0与1不同，因此该数据序列是光学标签的数据序列。中间8位00000000为光学标签的编号对应的数据位。最后一位0为校验位对应的数据值。由于数据位中1的个数为偶数，最后一位校验位为0。通过将数据序列的各个数据位的数据值构成的二进制数序列转换成十进制数，得到光学标签的编号。

具体地，对图2A中各个数据位的数据值构成的二进制数序列00000000进行进制转换，得到二进制数序列00000000对应的十进制数0，则图2A所示的光学标签的编号为0。同理，可得到图2B和图2C所示的光学标签的编号分别为1和2。

返回图4，在位置标识为编号的情况下，具体由第二控制器1222根据光学标签的编号，确定与光学标签对应的标准位置数据。具体地，根据预先存储的光学标签的编号和标准位置数据的对应关系，确定与光学标签对应的标准位置数据。例如，标准位置数据为巡检器人在巡检方向上距离出发点的距离。

如图4所示，在一些实施例中，巡检装置12为巡检机器人，巡检装置12还包括编码器123。编码器123被配置为向第二控制器1222发送编码脉冲个数。

进一步地，巡检装置12还包括电机驱动器124和运动电机125。第二控制器1222进一步被配置为向巡检装置12的电机驱动器124发送运动指令，使得电机驱动器124驱动巡检装置的运动电机125旋转，从而触发编码器123输出编码脉冲。具体地，运动电机125每旋转一个预设角度，就会触发编码器123输出一个编码脉冲。例如，编码脉冲个数为n，巡检装置12的车轮的周长为m，利用预设角度把车轮分为p份，那么巡检装置12从出发点开始移动的总距离为(m÷p)×n，测量位置数据即为巡检装置12与出发点的距离为(m÷p)×n，n、p均为正整数，m为正数。

进一步地，由处理器122中的第二控制器1222利用标准位置数据，对巡检装置进行位置校准。具体地，利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准包括如下步骤。根据编码脉冲的个数，计算巡检装置12的测量位置数据，并在测量位置数据与标准位置数据不同的情况下，使用标准位置数据对巡检装置进行位置校准。例如，第二控制器1222可以通过修改编码器123对应的编码脉冲个数，使得编码脉冲个数与标准位置数据相对应，从而实现使用标准位置数据对巡检装置12进行位置校准。

本公开的位置校准系统通过利用多个光学距离传感器测量光学标签上的多个组成部分到巡检装置的多个距离，并由处理器根据多个距离的变化规律，确定光学标签所在位置的标准位置数据，无需布设大量的蓝牙基站，也无需增加照明装置及图像处理模块，降低了巡检装置的计算资源消耗，位置校准过程与RFID读卡器和蓝牙基站的天线覆盖范围和辐射功率无关，提高了位置校准的精度。

图5示出根据本公开一些实施例的位置校准方法的流程图。

如图5所示，位置校准方法包括步骤S110-步骤S130。位置校准方法由本公开任意一些实施例中的位置校准系统执行。

在步骤S110中，测量光学标签上的凹凸不平的多个组成单元到巡检装置的多个距离。

在步骤S120中，根据来自多个光学距离传感器的多个距离的变化规律，确定光学标签所在位置的标准位置数据。

在步骤S130中，利用标准位置数据，对巡检装置进行位置校准。巡检装置位于巡检轨道上与光学标签相对应的位置。

图6示出根据本公开另一些实施例的位置校准系统的框图。

如图6所示，位置校准系统60包括存储器610；以及耦接至该存储器610的处理器620，存储器610用于存储执行位置校准方法对应实施例的指令。处理器620被配置为基于存储在存储器610中的指令，执行本公开中任意一些实施例中的位置校准方法。

图7示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。

如图7所示，计算机系统70可以通用计算设备的形式表现。计算机系统70包括存储器710、处理器720和连接不同系统组件的总线700。

存储器710例如可以包括系统存储器、非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。系统存储器可以包括易失性存储介质，例如随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。非易失性存储介质例如存储有执行位置校准方法中的至少一种的对应实施例的指令。非易失性存储介质包括但不限于磁盘存储器、光学存储器、闪存等。

处理器720可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。相应地，诸如判断模块和确定模块的每个模块，可以通过中央处理器(CPU)运行存储器中执行相应步骤的指令来实现，也可以通过执行相应步骤的专用电路来实现。

总线700可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如，总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线。

计算机系统70还可以包括输入输出接口730、网络接口740、存储接口750等。这些接口730、740、750以及存储器710和处理器720之间可以通过总线700连接。输入输出接口730可以为显示器、鼠标、键盘等输入输出设备提供连接接口。网络接口740为各种联网设备提供连接接口。存储接口750为软盘、U盘、SD卡等外部存储设备提供连接接口。

这里，参照根据本公开实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及各框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程装置的处理器，以产生一个机器，使得通过处理器执行指令产生实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的装置。

这些计算机可读程序指令也可存储在计算机可读存储器中，这些指令使得计算机以特定方式工作，从而产生一个制造品，包括实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的指令。

本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

通过上述实施例中的位置校准系统及方法、计算机可存储介质，降低了巡检装置的计算资源消耗，提高了位置校准的精确度。

至此，已经详细描述了根据本公开的位置校准系统及方法、计算机可存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

Claims (24)

1.一种位置校准系统，包括：

光学标签，所述光学标签包括凹凸不平的多个组成单元；和

巡检装置，包括：

多个光学距离传感器，被配置为测量光学标签上的凹凸不平的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离；和

处理器，被配置为：获取来自所述多个光学距离传感器的所述多个距离；根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签所在位置的标准位置数据，其中，不同位置的光学标签对应的多个距离的变化规律不同；利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准，所述巡检装置位于巡检轨道上与所述光学标签相对应的位置。

2.根据权利要求1所述的位置校准系统，其中，根据所述多个距离的变化规律，确定与所述光学标签对应的标准位置数据包括：

根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签的位置标识；

根据所述位置标识，确定与所述光学标签对应的标准位置数据。

3.根据权利要求2所述的位置校准系统，其中，所述光学标签包括第一图案和第二图案，所述第一图案包括所述多个组成单元的一部分，所述第二图案包括所述多个组成单元的另一部分，所述第一图案包括多个第一子图案，任意相邻两个第一子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律不同，所述第二图案包括多个第二子图案，所述第二图案中的各个第二子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律与所述光学标签的位置标识有关，第一子图案与第二子图案一一对应。

4.根据权利要求3所述的位置校准系统，其中，所述多个第一子图案成行矩阵排列，所述多个第二子图案成行矩阵排列，任意一个第一子图案和任意一个第二子图案位于不同行，且一一对应的第一子图案和第二子图案位于同一列。

5.根据权利要求4所述的位置校准系统，其中，每个第一子图案中的多个组成单元成列矩阵排列，每个第二子图案中的多个组成单元成列矩阵排列，一一对应的第一子图案和第二子图案中的多个组成单元位于同一列。

6.根据权利要求5所述的位置校准系统，其中，所述光学标签的多个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，所述第一组成单元和所述第二组成单元的厚度不同，所述第一图案中的多个组成单元成矩阵排列，所述第一图案的每一行中的第一组成单元和第二组成单元交替排列，且每一列包括第一组成单元和第二组成单元。

7.根据权利要求3所述的位置校准系统，其中，根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签的位置标识包括：

根据所述第一图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律，确定时钟序列；

根据所述时钟序列和所述第二图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律，确定数据序列；

根据所述数据序列，确定所述光学标签的位置标识。

8.根据权利要求7所述的位置校准系统，其中，所述时钟序列包括多个时钟值，每个时钟值对应一个第一子图案，相邻两个第一子图案对应的两个时钟值不同，所述数据序列包括多个数据值，每个数据值对应一个第二子图案，每个数据值对应一个时钟值。

9.根据权利要求8所述的位置校准系统，其中，所述多个光学距离传感器被划分为第一组光学距离传感器和第二组光学距离传感器，对于一一对应的第一子图案和第二子图案，

所述第一组光学距离传感器被配置为测量第一子图案的每个组成单元到所述巡检装置的距离，得到至少一组第一距离数据；

所述第二组光学距离传感器被配置为测量第二子图案的每个组成单元到所述巡检装置的距离，得到至少一组第二距离数据，每一组第二距离数据与一组第一距离数据相对应。

10.根据权利要求9所述的位置校准系统，其中，获取来自所述多个光学距离传感器的所述多个距离包括：

按照测量的时间先后顺序，获取所述第一组光学距离传感器测量得到的各个第一子图案的多组第一距离数据和所述第二组光学距离传感器测量得到的各个第二子图案的多组第二距离数据，每一组第二距离数据与一组第一距离数据的测量时间相同。

11.根据权利要求9所述的位置校准系统，其中，所述处理器包括第一控制器和第二控制器，

所述第一控制器被配置为根据每一组第一距离数据的变化规律，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值；

所述第二控制器被配置为根据来自所述第一控制器的各个时钟值，确定时钟序列。

12.根据权利要求11所述的位置校准系统，其中，每个第一子图案包括两个组成单元，所述两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，所述第一组成单元和所述第二组成单元的厚度差为F，F为正数，所述第一组光学距离传感器包括两个光学距离传感器，

所述两个光学距离传感器被配置为分别测量每个第一子图案的两个组成单元到所述巡检装置的距离。

13.根据权利要求12所述的位置校准系统，其中根据每一组第一距离数据的变化规律，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值包括：

根据每一组第一距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第一距离数据对应的时钟值。

14.根据权利要求11所述的位置校准系统，其中，根据各个时钟值，确定时钟序列包括：

根据各个时钟值，确定所述时钟序列的初始序列；

在所述时钟序列的初始序列中存在相邻两个时钟值相同的情况下，删除所述相邻两个时钟值中的一个，得到所述时钟序列。

15.根据权利要求11所述的位置校准系统，其中，

所述第一控制器还被配置为根据每一组第二距离数据的变化规律，确定与每一组第二距离数据对应的数据值；

所述第二控制器还被配置为根据各个数据值，确定所述数据序列的初始序列；保留所述数据序列的初始序列中的与所述时钟序列的每个时钟值对应的数据值，得到所述数据序列。

16.根据权利要求15所述的位置校准系统，其中，每个第二子图案包括两个组成单元，所述两个组成单元包括第一组成单元和第二组成单元，所述第一组成单元和所述第二组成单元的厚度差为F，F为正数，所述第二组光学距离传感器包括两个光学距离传感器，

所述两个光学距离传感器被配置为分别测量每个第二子图案的两个组成单元到所述巡检装置的距离。

17.根据权利要求16所述的位置校准系统，其中，根据每一组第二距离数据的变化规律，确定与每一组第二距离数据对应的数据值包括：

根据每一组第二距离数据的指定距离差与F的大小关系，确定与每一组第二距离数据对应的数据值。

18.根据权利要求8所述的位置校准系统，其中，所述位置标识包括编号，所述数据序列包括两个起始位和多个数据位，每一位对应一个数据值，所述数据位对应所述光学标签的编号，所述两个起始位对应所述光学标签在沿巡检方向上的与前两个第二子图案对应的两位数据值，所述前两个第二子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律不同，所述两个起始位用于判断来自多个光学距离传感器的多个距离是否为所述光学标签上的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离。

19.根据权利要求18所述的位置校准系统，其中，所述数据序列还包括一个校验位，所述校验位用于对所述多个数据位进行奇偶校验，所述校验位对应所述光学标签在沿巡检方向上的最后一个第二子图案，所述最后一个第二子图案中的多个组成单元到所述巡检装置的多个距离的变化规律与所述多个数据位中指定的数据值的个数有关。

20.根据权利要求18所述的位置校准系统，其中，根据所述数据序列，确定所述光学标签的编号包括：

将所述数据序列的各个数据位的数据值构成的二进制数序列转换成十进制数，作为所述光学标签的编号。

21.根据权利要求11所述的位置校准系统，其中，所述巡检装置为巡检机器人，

所述巡检装置还包括编码器，所述编码器被配置为向所述第二控制器发送编码脉冲个数；

利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准包括：

置数据；

在所述测量位置数据与所述标准位置数据不同的情况下，使用标准位置数据对所述巡检装置进行位置校准。

22.一种位置校准方法，由如权利要求1至21任一项所述的位置校准系统执行，包括：

测量光学标签上的凹凸不平的多个组成单元到巡检装置的多个距离；

根据所述多个距离的变化规律，确定所述光学标签所在位置的标准位置数据；

利用所述标准位置数据，对所述巡检装置进行位置校准，所述巡检装置位于巡检轨道上与所述光学标签相对应的位置。

23.一种位置校准系统，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行如权利要求22所述的位置校准方法。

24.一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求22所述的位置校准方法。