CN112269378A - 一种激光定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光定位方法及装置，该方法通过对激光检测到的待匹配反光标记进行匹配，能够准确排除伪反光板的干扰，并在匹配到唯一结果后，若仍存在未匹配过的反光标记，则将该些未匹配过的反光标记作为补充校验进行检测，进一步提高了反光标记的精确度，并且反光标记的匹配过程从两个距离跨度最大的反光标记开始，遵循就近搜索并递增数量的原则，直至匹配至最大可匹配数量，无需遍历所有已知反光标记，效率较高，且所有检测到的反光标记均可参与定位计算，准确度得到了较大提高。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤指一种激光定位方法及装置。
背景技术
激光自动导引车(Automated Guided Vehicle，AGV)采用激光雷达作为主要传感器，是一种能进行自主定位和导航的装置。AGV的核心技术是基于激光的自然定位导航：它通过使用激光测量传感器对四周自然环境中诸如墙壁、柱子和其他地标物体表面进行测量扫描及识别，从而将周围的环境建立到导航地图系统中。在实际行走过程中，激光测量传感器通过在视野内不断旋转激光来测量距离、环境，激光AGV将激光测量传感器扫描到的物体静态形状与车辆中的导航地图做比对计算，从而确定自身的位置。该技术几乎能够满足所有场景的应用。
但是，在计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(ConsumerElectronics)三者结合的3C制造工厂中，环境复杂多变。激光AGV运行时的环境可能与之前建立的导航地图之间产生巨大的差异，导致激光定位匹配发生较大的偏差，甚至导致激光AGV定位丢失，无法运行。
发明内容
本发明实施例提供一种激光定位方法及装置，用以弥补和解决现有技术中存在激光AGV定位不准确的问题。
本发明实施例提供一种激光定位方法，所述方法应用于部署有多个反光标记的区域定位，包括：
对周围区域进行激光检测，得到包括至少1个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；
当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；
从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；
若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一匹配结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；
若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；
若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败，重新返回执行从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。
其中，所述从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配，包括：
从所述候选反光标记集合中选取相隔距离最长的2个反光标记作为目标反光标记集合，与部署的全局已知反光标记集合进行匹配。
其中，将目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配，包括：
将所述目标反光标记集合中每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第一反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述目标反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述目标反光标记集合与所述第一反光标记组匹配。
其中，所述对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，包括：
将所述候选反光标记集合每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第二反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述候选反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述候选反光标记集合与所述第二反光标记组匹配；
当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到唯一结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验成功，所述唯一结果为所述匹配反光标记集合。
进一步地，在对所述未匹配过的反光标记进行补充校验之后，所述方法还包括：
若补充检验失败，则所述候选反光标记集合匹配失败。
本发明实施例还提供一种激光定位装置，所述装置应用于部署有多个反光标记的区域定位，包括：检测模块、选取模块、第一匹配模块、第二匹配模块以及补充校验模块；其中，
所述检测模块，用于对周围区域进行激光检测，得到包括至少1个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；
所述选取模块，用于当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；
所述第一匹配模块，用于从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；
所述第二匹配模块，用于若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败；
所述补充校验模块，用于若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；
所述选取模块，还用于若当前的候选反光标记集合匹配失败，重新从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。
其中，所述第一匹配模块，从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配时，具体用于：
从所述候选反光标记集合中选取相隔距离最长的2个反光标记作为目标反光标记集合，与部署的全局已知反光标记集合进行匹配。
其中，所述第一匹配模块，将目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配时，具体用于：
将所述目标反光标记集合中每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第一反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述目标反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述目标反光标记集合与所述第一反光标记组匹配。
其中，所述补充校验模块，对所述未匹配过的反光标记进行补充校验时，具体用于：
将所述候选反光标记集合每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第二反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述候选反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述候选反光标记集合与所述第二反光标记组匹配；
当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到唯一结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验成功。
进一步地，所述补充校验模块，在对所述未匹配过的反光标记进行补充校验之后，还用于：
若补充检验失败，则所述候选反光标记集合匹配失败。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的激光定位方法及装置，通过对周围区域进行激光检测，得到包括至少1个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一匹配结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败，重新返回执行从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。本发明实施例通过对激光检测到的待匹配反光标记进行匹配，能够准确排除伪反光板的干扰，并在匹配到唯一结果后，若仍存在未匹配过的反光标记，则将该些未匹配过的反光标记作为补充校验进行检测，进一步提高了反光标记的精确度，并且反光标记的匹配过程从两个距离跨度最大的反光标记开始，遵循就近搜索并递增数量的原则，直至匹配至最大可匹配数量，无需遍历所有已知反光标记，效率较高，且所有检测到的反光标记均可参与定位计算，准确度得到了较大提高。
附图说明
图1为本发明实施例中激光定位方法的流程图；
图2为本发明实施例中对未匹配过的反光标记进行补充校验的流程图；
图3为本发明实施例中激光定位装置的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的激光AGV定位不准确的问题，本发明实施例提供的激光定位方法，首先对激光检测到的反光标记进行筛选匹配，得到对应的匹配反光标记集合，然后根据匹配反光标记集合的反光标记坐标计算确定AGV当前的位置。本发明方法的流程如图1所示，应用于预先部署有多个反光标记的区域定位，执行步骤如下：
步骤101，对周围区域进行激光检测，得到包括至少1个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；
本发明实施例中，反光标记由具有特殊反光材质构成，会预先在需要定位的区域内进行反光标记部署，并将部署的反光标记的位置在导航地图中进行标记；
AGV利用激光雷达在激光可检测到的区域发射激光雷达光线，当AGV接收到反射的激光雷达光线的强度超过预设强度阈值时，则确认检测到反光标记；并将检测到的至少1个反光标记坐标集合作为待匹配反光标记集合。
待匹配反光标记集合中可能包括真反光标记，也可能还包括伪反光标记，需要将检测到的反光标记与预先部署的反光标记进行匹配筛选和位置确定。
步骤102，当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；
为保证定位精度，需要预设至少匹配成功k个待匹配反光标记才可认为匹配成功。
步骤103，从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；
这里，全局已知反光标记集合包括预先部署的全部反光标记在导航地图中的位置坐标。并根据位置坐标，可以得到包括所有已知反光标记两两之间距离的全局距离矩阵。
步骤104，若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一匹配结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；
具体地，这里预设距离可以为激光有效半径的两倍距离，即当匹配得到多个结果时，可从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，然后在多个结果以及多个结果附近的已知反光标记进行匹配，而不再进行全局匹配，以提高匹配效率。
步骤105，若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；
步骤106，若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败，重新返回执行从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行后续匹配的步骤。
其中，步骤103中从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配，包括：
从所述候选反光标记集合中选取相隔距离最长的2个反光标记作为目标反光标记集合，与部署的全局已知反光标记集合进行匹配。
其中，步骤103中将目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配，包括：
将所述目标反光标记集合中每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第一反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述目标反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述目标反光标记集合与所述第一反光标记组匹配。例如，假设有一个包含3个反光标记的目标反光标记集合为ST：ST＝{m′1,m′2,m′3},mi＝(x′i,y′i)，与之匹配的第一反光标记组为Sz：Sz＝{m1,m2,m3},mi＝(xi,yi)，则二者会满足：
其中，D为两个反光标记的距离，T为预设匹配误差阈值，根据激光雷达的测量误差而定，可以为0.01米，0.02米等等。
其中，步骤105中对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，包括：
步骤1051将所述候选反光标记集合每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
步骤1052，若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第二反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述候选反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述候选反光标记集合与所述第二反光标记组匹配；
步骤1053，当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到唯一结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验成功，所述唯一结果为所述匹配反光标记集合。
可选地，在对所述未匹配过的反光标记进行补充校验之后，所述方法还包括：
若补充检验失败，则所述候选反光标记集合匹配失败。
这里，当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到多个结果或未匹配得到结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验失败。
下面通过一个具体实施例对上述激光定位方法进行具体说明。
[步骤1]部署n个反光标记在定位区域(反光板、反光纸或反光柱等统称为“反光标记”)，并且标记这些反光标记在导航地图中的位置(二维平面坐标x,y)，n个反光标记坐标所构成的集合用SN表示；
[步骤2]记录所有反光标记两两之间的距离(单位：米)，用“全局距离矩阵”MR表示；
[步骤3]激光AGV检测到m个反光标记，这m个反光标记用集合SM表示，m≥k，k≥3；
[步骤4]开始匹配算法迭代：
[步骤A]在集合SM中m个检测到的反光标记中选取k个，组成候选反光标记集合SK；这里选取k个反光标记的方式按照组合顺序不重复地进行即可。
[步骤B]开始新一轮匹配
[步骤i]，在集合SK中选择距离跨度最长的2个反光标记构成目标反光标记集合ST，匹配长度L为目标集合ST的元素个数，即L＝|ST|，初始匹配长度L＝2，初始匹配结果集合SZ为空。
[步骤ii]，如果SZ为空，此时L＝|ST|＝2，则执行[匹配算法1]：遍历全局距离矩阵MR，与目标反光标记集合ST中2个标记间距离进行比较，从在所有已知的反光标记中找到2个反光标记间距离满足预设匹配误差阈值的反光标记组成集合Szi，(匹配长度为L＝2)，所有可能的反光标记集合Szi构成匹配集合，用SZ＝{Sz1,Sz2,…}表示；这里，预设匹配误差阈值记为T，一般根据激光雷达测量误差设置为0.01米。
如果SZ不为空，此时L＝|ST|>＝2，则执行[匹配算法2]：不需要全局匹配，只在SZ所有的子元素集合基础上继续匹配，并且只考虑Szi附近的已知反光标记(反光标记到Szi内所有反光标记的距离<激光半径*2)，即在局部已知反光标记集合中进行匹配。与目标反光标记集合ST中的元素标记两两距离进行比较，从局部已知反光标记集合的反光标记中找到两两距离满足预设匹配误差阈值的反光标记组成Szi，所有可能的反光标记集合Szi构成匹配集合，用SZ＝{Sz1,Sz2,…}表示
[步骤iii]，如果匹配集合SZ的元素个数|SZ|＝1时，表示唯一匹配，执行[步骤iv]，否则匹配结果不唯一，执行[步骤v]
[步骤iv]，已获取到唯一的匹配结果，执行[步骤C]；
[步骤v]，如果L＝|SK|时，即匹配长度等于候选反光标记集合SK的元素个数，表示该轮匹配失败，退出并返回到[步骤B]；否则，从候选反光标记集合SK再选取1个反光标记，加入到目标反光标记集合ST中，匹配长度L＝L+1，返回[步骤ii]
[步骤C]通过1轮匹配得到唯一结果，如果匹配长度L<k，将候选反光标记集合SK中剩余的k-L个反光标记作为补充，完整地验证候选反光标记集合SK中所有k个标记是否能够成功匹配，具体匹配情况如下所示：
①如果候选反光标记集合SK不包含伪反光标记，补充校验成功；
②如果候选反光标记集合SK包含伪反光标记，补充校验将失败。
[步骤D]如果[步骤C]补充校验成功，返回SK，<匹配成功>；否则执行[步骤E]
[步骤E]如果已遍历所有的候选反光标记集合，返回<匹配失败>；否则返回执行[步骤A]重新选取k个反光标记组成新的候选反光标记集合
[步骤5]如果<匹配成功>，将候选反光标记集合SK中所有的已知反光标记坐标作为输入来估计激光AGV的位置，计算过程如下：
①假定激光AGV的位置表示(X,Y,φ)，其中φ为方向角
②用(x′i,y′i)表示以激光雷达为中心检测到的反光标记的坐标(雷达局部坐标系)，用(xi,yi)表示通过检测的反光标记成功匹配的已知反光标记的坐标(全局地图坐标系)
④由等式AH＝b，可以求得H＝(ATA)-1ATb，由此便可以估计出激光AGV的位置(X,Y,φ)。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种激光定位装置，该装置应用于部署有多个反光标记的区域定位，结构如图3所示，包括：检测模块31、选取模块32、第一匹配模块33、第二匹配模块34以及补充校验模块35；其中，
所述检测模块31，用于对周围区域进行激光检测，得到包括至少一个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；
所述选取模块32，用于当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；
所述第一匹配模块33，用于从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；
所述第二匹配模块34，用于若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败；
所述补充校验模块35，用于若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；
所述选取模块，还用于若当前的候选反光标记集合匹配失败，重新从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。
其中，所述第一匹配模块33，从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配时，具体用于：
从所述候选反光标记集合中选取相隔距离最长的2个反光标记作为目标反光标记集合，与部署的全局已知反光标记集合进行匹配。
其中，所述第一匹配模块33，将目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配时，具体用于：
将所述目标反光标记集合中每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第一反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述目标反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述目标反光标记集合与所述第一反光标记组匹配。
其中，所述补充校验模块35，对所述未匹配过的反光标记进行补充校验时，具体用于：
将所述候选反光标记集合每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第二反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述候选反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述候选反光标记集合与所述第二反光标记组匹配；
当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到唯一结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验成功。
进一步地，所述补充校验模块35，在对所述未匹配过的反光标记进行补充校验之后，还用于：
若补充检验失败，则所述候选反光标记集合匹配失败。
应当理解，本发明实施例提供的激光定位装置实现原理及过程与上述图1、图2及所示的实施例类似，在此不再赘述。
本发明实施例提供的激光定位方法及装置，通过对周围区域进行激光检测，得到包括至少一个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一匹配结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败，重新返回执行从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。本发明实施例通过对激光检测到的待匹配反光标记进行匹配，能够准确排除伪反光板的干扰，当k＝4时，准确度及抗干扰性已经很好；并在匹配到唯一结果后，若仍存在未匹配过的反光标记，则将该些未匹配过的反光标记作为补充校验进行检测，进一步提高了反光标记的精确度，并且反光标记的匹配过程从两个距离跨度最大的反光标记开始，遵循就近搜索并递增数量的原则，直至匹配至最大可匹配数量，无需遍历所有已知反光标记，效率较高，且所有检测到的反光标记均可参与定位确定，位置估计尽可能多融合了正确匹配的反光标记信息，定位精度较传统三点定位和双反光板定位有明显提高。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
另外，在上述实施例及附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如201、202、203等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种激光定位方法，其特征在于，所述方法应用于部署有多个反光标记的区域定位，包括：
对周围区域进行激光检测，得到包括至少1个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；
当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；
从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；
若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一匹配结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；
若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；
若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败，重新返回执行从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配，包括：
从所述候选反光标记集合中选取相隔距离最长的2个反光标记作为目标反光标记集合，与部署的全局已知反光标记集合进行匹配。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配，包括：
将所述目标反光标记集合中每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第一反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述目标反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述目标反光标记集合与所述第一反光标记组匹配。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，包括：
将所述候选反光标记集合每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第二反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述候选反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述候选反光标记集合与所述第二反光标记组匹配；
当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到唯一结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验成功，所述唯一结果为所述匹配反光标记集合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述未匹配过的反光标记进行补充校验之后，所述方法还包括：
若补充检验失败，则所述候选反光标记集合匹配失败。
6.一种激光定位装置，其特征在于，所述装置应用于部署有多个反光标记的区域定位，包括：检测模块、选取模块、第一匹配模块、第二匹配模块以及补充校验模块；其中，
所述检测模块，用于对周围区域进行激光检测，得到包括至少1个反光标记坐标的待匹配反光标记集合；
所述选取模块，用于当所述待匹配反光标记集合包括的反光标记个数不小于预设的匹配成功个数阈值k时，从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成候选反光标记集合，其中，k为自然数，且k≥3；
所述第一匹配模块，用于从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合，将所述目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配；
所述第二匹配模块，用于若匹配得到多个结果，则从候选反光标记集合再选取1个反光标记加入所述目标反光标记集合，继续与所述多个结果及其周围的已知反光标记组成的局部已知反光标记集合进行匹配，直至得到唯一结果或目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数；其中，所述多个结果周围的已知反光标记为与所述多个结果中每个反光标记的距离不大于预设距离的已知反光标记；若所述目标反光标记集合的反光标记个数等于候选反光标记集合的反光标记个数仍未匹配得到唯一结果时，则所述候选反光标记集合匹配失败；
所述补充校验模块，用于若匹配得到唯一结果，判断所述候选反光标记集合中是否存在未匹配过的反光标记，若存在，则对所述未匹配过的反光标记进行补充校验，若补充校验成功，得到所述候选反光标记集合对应的匹配反光标记集合；并根据所述候选反光标记集合、所述匹配反光标记集合确定当前位置；
所述选取模块，还用于若当前的候选反光标记集合匹配失败，重新从所述待匹配反光标记集合中选取k个反光标记，组成新的候选反光标记集合继续进行匹配。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一匹配模块，从所述候选反光标记集合选取2个反光标记作为目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配时，具体用于：
从所述候选反光标记集合中选取相隔距离最长的2个反光标记作为目标反光标记集合，与部署的全局已知反光标记集合进行匹配。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第一匹配模块，将目标反光标记集合与部署的全局已知反光标记集合进行匹配时，具体用于：
将所述目标反光标记集合中每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第一反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述目标反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述目标反光标记集合与所述第一反光标记组匹配。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补充校验模块，对所述未匹配过的反光标记进行补充校验时，具体用于：
将所述候选反光标记集合每两个反光标记之间的距离与所述全局已知反光标记集合中已知反光标记的两两之间距离进行比较；
若在所述全局已知反光标记集合中确定出的第二反光标记组中每两个已知反光标记之间距离与所述候选反光标记集合中对应的两个反光标记之间距离的差值绝对值均小于预设匹配误差阈值，则所述候选反光标记集合与所述第二反光标记组匹配；
当所述候选反光标记集合在所述全局已知反光标记集合中匹配得到唯一结果时，则确定所述未匹配过的反光标记补充校验成功。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补充校验模块，在对所述未匹配过的反光标记进行补充校验之后，还用于：
若补充检验失败，则所述候选反光标记集合匹配失败。
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