CN114697534A - 一种升降平台和升降平台的控制方法 - Google Patents

一种升降平台和升降平台的控制方法 Download PDF

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CN114697534A CN202011625096.2A CN202011625096A CN114697534A CN 114697534 A CN114697534 A CN 114697534A CN 202011625096 A CN202011625096 A CN 202011625096A CN 114697534 A CN114697534 A CN 114697534A
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邹鹏
吴迪
郭中天
徐建荣
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
    • B66F7/06—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported by levers for vertical movement
    • B66F7/065—Scissor linkages, i.e. X-configuration

Abstract

一种升降平台，至少包括视觉传感器、控制器以及升降结构，该视觉传感器用于采集对象的第一图像，并将该对象的第一图像发送给控制器，而控制器根据该对象的第一图像确定升降位置，并控制该升降结构移动至升降位置处。如此，不仅可以实现自动控制升降平台上的升降结构移动至特定的升降位置，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动至该升降位置的控制效率通常更高。

Description

一种升降平台和升降平台的控制方法
技术领域
本申请涉及设备控制技术领域，尤其涉及一种升降平台和升降平台的控制方法。
背景技术
升降平台，是一种多功能起重装卸机械设备，可以控制其上升降结构进行垂直升降(部分升降平台还可以支持该升降结构的左右调整)，从而该升降结构所承载的较大重量的货物或设备可以随升降结构的垂直升降而上下移动。
升降平台可广泛用于车站、码头、桥梁、大厅、厂房等室内外的机械安装、设备维护、建筑保养。以设备维护为例，在数据中心的应用中，升降平台可以辅助数据中心的运维人员将重量较大的服务器、锂电池模块等设备装入机柜槽位、或者将从槽位拔出的设备运输到其它地方，以提高运维人员的工作效率。目前，运维人员通常是由运维人员通过人工遥控的方式将升降平台上的升降结构上升至与待维护设备的槽位齐平的高度，以使得设备能够在该升降结构(具体可以是该升降结构中用于承载设备的支撑板等)与槽位上水平移动，方便设备装入机柜槽位或者从槽位拔出。但是，升降平台上升降结构的上升高度通常是由运维人员通过肉眼观察并进行人工控制，这使得运维人员可能多次遥控升降平台以上下调整升降结构的高度，也难以保证升降结构与槽位的高度齐平。因此，这种人工遥控升降平台以控制升降结构到达指定高度的方式，不仅控制误差较大，而且控制效率较低。
发明内容
本申请提供了一种升降平台、升降平台的方法、装置、控制器、计算机可读存储介质及计算机程序产品，用以实现自动控制升降平台上的升降结构到达指定高度，从而不仅可以降低对于升降平台的控制误差，还可以提高控制效率。
第一方面，本申请提供一种升降平台，该升降平台至少可以包括视觉传感器、控制器以及升降结构，其中，该视觉传感器例如可以是单目摄像头等，可以用于采集对象的第一图像，并将该对象的第一图像发送给控制器，而控制器可以根据该对象的第一图像确定升降位置，并控制该升降结构移动至升降位置处。
如此，通过视觉传感器以及控制器不仅可以实现自动控制升降平台上的升降结构移动至特定的升降位置，而且，相较于人工通过人眼视觉控制升降结构移动至升降位置附近的方式，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，实际应用时至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动至该升降位置的控制效率通常更高。
在一种可能的实施方式中，升降平台的升降结构可以在水平方向上左右移动，这样，控制器可以自动控制升降结构通过向左或者向右移动相应的距离，从而使得升降结构在水平方向上的位置满足实际应用时的使用需求，无需用户进行人工控制升降结构在水平方向上的位置。
在一些可能的实施方式中，升降结构可以在垂直方向上进行上下移动，这样，控制器通过自动控制升降结构上升或者下降至指定高度，不仅可以达到更高的控制精度(相对于肉眼观察控制而言)，而且，无需用户通过肉眼观察的方式多次调整升降平台到达指定高度，控制效率也能得到有效提升。
在一种可能的实施方式中，视觉传感器还用于在升降结构移动至升降位置的过程中，采集对象的第二图像集合，并将该对象的第二图像集合发送给控制器，该第二图像集合包括至少一张第二图像，而控制器在控制升降结构移动的过程中，可以根据该第二图像集合校验升降结构是否移动至升降位置。这样，在升降结构移动过程中，控制器可以根据后续采集的第二图像集合，及时确定升降结构是否已经达到指定的升降位置，以便在到达该升降位置时，能够及时控制升降结构停止移动，以使得升降结构的高度符合用户的预期；而在确定升降结构未到达指定的升降位置时，控制器可以控制升降结构继续向着升降位置的方向进行移动。
在一种可能的实施方式中，控制器可以在升降结构未到达升降位置时，根据视觉传感器采集的第二图像集合，逐步控制升降结构进行移动，并最终移动至该升降位置。如此，实现了升降平台的自动化控制，无需用户人工控制升降结构移动。
在一种可能的实施方式中，控制器在控制升降结构移动的过程中，具体可以是判断第一图像是否为包括对象的全景图，并根据判断结果控制升降结构移动至升降位置。例如，当判断结果表征第一图像不是全景图时，控制器可以在控制升降结构进行移动，并在移动后根据后续采集的第二图像，确定升降位置，而当第一图像是全景图时，控制器可以根据该第一图像确定升降位置，以便将升降结构移动至该升降位置。其中，包括对象的全景图，是指图像中包括基于拍摄角度所具有该对象从底端至顶端的平面图像。
在一种可能的实施方式中，当判断结果表征第一图像不是包括对象的全景图时，控制器可以根据视觉传感器采集的第二图像集合中包括对象全景图的第二图像确定出升降位置，以便将升降结构移动至该升降位置，实现升降平台的自动化控制。
在一种可能的实施方式中，第一图像包括位于该对象上的标志物，该标志物例如可以是添加至对象上的标志物，也可以是该对象上固有特征，从而控制器可以根据该第一图像中的标志物确定升降位置。特别的，当标志物为对象上的固有特征时，由于无需人工在该对象上添加标志物，因此，可以避免人工添加标志物所存在的人工误差，从而可以进一步提高控制升降结构移动至升降位置的精度。
在一种可能的实施方式中，控制器在基于第一图像控制升降平台上的升降结构移动至升降位置的过程中，具体可以是根据第一图像，计算出升降结构的初始高度以及该标志物的高度，并且，当升降结构的初始高度小于标志物的高度与该高度差之和时，控制升降结构上升；而当升降结构的初始高度大于标志物的高度与该高度差之和时，控制升降结构下降。
在一种可能的实施方式中，控制器根据第一图像计算出升降结构的初始高度时，具体可以是利用图像处理算法检测第一图像中的标志物；并根据该标志物在第一图像中的像素坐标以及基于对象建立的世界坐标，利用透视N点求解算法以及优化算法等算法计算出该升降结构的初始高度。当然，也可以是采用其它方式或者其它算法计算出升降结构的初始高度。
在一种可能的实施方式中，控制器在计算出标志物的高度时，具体可以是根据标志物在第一图像中的像素坐标以及该像素坐标与世界坐标之间的对应关系，计算出标志物的高度。
在一种可能的实施方式中，该升降平台还包括人机交互装置，其中，该人机交互装置包括用于接收用户指定该升降位置高度的输入操作的位置输入界面，从而控制器可以根据用户执行的输入操作以及该第一图像确定升降位置。如此，控制器可以根据用户指定的高度，自动确定升降结构所要移动至的位置，以便控制器可以进一步控制升降结构移动至该升降位置，实现了对于升降结构的自动化控制。
在一种可能的实施方式中，该升降平台具体可以是剪叉式升降机，可以在垂直方向上控制升降结构进行移动。当然，在其它示例中，升降平台也可以是其它升降机，并且，不仅可以在垂直方向上移动，还可以在水平方向上移动等。
第二方面，本申请还提供了一种升降平台的控制方法，该方法可以应用于升降平台的控制器中，具体的，控制器可以获取对象的第一图像，如可以是由视觉传感器采集包含对象的第一图像并将其发送给控制器等，然后，控制器可以根据第一图像确定升降位置并通知升降平台中的升降结构移动至该升降位置。
如此，控制器可以自动控制升降平台上的升降结构移动至特定的升降位置，而且，相较于人工通过人眼视觉控制升降结构移动至升降位置附近的方式，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，实际应用时至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动至该升降位置的控制效率通常更高。
在一种可能的实施方式中，升降结构可在水平方向上移动。如此，升降结构在水平方向上的位置满足实际应用时的使用需求。
在一种可能的实施方式中，升降结构可在垂直方向上移动。如此，升降结构在垂直方向上的位置满足实际应用时的使用需求，无需用户人工调整。
在一种可能的实施方式中，控制器还可以在升降结构移动至升降位置的过程中，获取包括对象的第二图像集合，其中，第二图像集合包括至少一张第二图像；然后，控制器可根据该第二图像集合校验升降结构是否移动至所述升降位置。这样，当升降结构在到达该升降位置时，控制器能够及时控制升降结构停止移动，以使得升降结构的高度符合用户的预期
在一种可能的实施方式中，第一图像包括位于对象上的标志物，则控制器还可以根据第一图像中的标志物确定升降位置，如根据标志物的高度计算出升降位置的高度等。其中，该标志物可以是添加至对象表面的标志物，也可以是该对象的固有特征。
在一种可能的实施方式中，控制器还可以呈现位置输入界面，该位置输入界面用于接收用户指定升降位置高度的输入操作；从而控制器可以根据该输入操作以及获取的第一图像确定升降位置。如此，控制器可以根据用户指定的高度，自动确定升降结构所要移动至的位置。
在一种可能的实施方式中，升降平台具体为剪叉式升降机。当然，实际应用时，升降平台也可以是其它可能的升降机等。
在一种可能的实施方式中，控制器可以在升降结构未到达升降位置时，根据视觉传感器采集的第二图像集合，逐步控制升降结构进行移动，并最终移动至该升降位置。如此，实现了升降平台的自动化控制，无需用户人工控制升降结构移动。
在一种可能的实施方式中，控制器在控制升降结构移动的过程中，具体可以是判断第一图像是否为包括对象的全景图，并根据判断结果控制升降结构移动至升降位置。例如，当判断结果表征第一图像不是全景图时，控制器可以在控制升降结构进行移动，并在移动后根据后续采集的图像，确定升降位置，而当第一图像是全景图时，控制器可以根据该第一图像确定升降位置，以便将升降结构移动至该升降位置。其中，包括对象的全景图，是指图像中包括基于拍摄角度所具有该对象从底端至顶端的平面图像。
在一种可能的实施方式中，当判断结果表征第一图像不是包括对象的全景图时，控制器可以根据视觉传感器采集的第二图像集合中包括对象全景图的第二图像确定出升降位置，以便将升降结构移动至该升降位置，实现升降平台的自动化控制。
第三方面，本申请还提供了一种升降平台的控制装置，所述升降平台的控制装置包括用于执行第二方面或第二方面任一种可能实现方式中的升降平台的控制方法的各个模块。
第四方面，本申请还提供了一种控制器，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储指令，当该控制器运行时，该处理器执行该存储器存储的该指令，以使该控制器执行上述第二方面或第二方面的任一实现方法中升降平台的控制方法。需要说明的是，该存储器可以集成于处理器中，也可以是独立于处理器之外。可选地，控制器还可以包括总线。其中，处理器通过总线连接存储器。其中，存储器可以包括可读存储器以及随机存取存储器。
第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面以及第二方面中任意一种实施方式所述的方法。
第六方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面以及第二方面中任意一种实施方式所述的方法。
本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种系统架构的结构性示意图；
图2为本申请实施例提供的一种升降平台的控制方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一示例性位置输入界面示意图；
图4为本申请实施例提供的基于机柜建立世界坐标系的示意图；
图5为本申请提供的一种升降平台的控制装置的结构示意图；
图6为本申请提供的一种控制器的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行描述。
在数据中心、车站、码头、桥梁、大厅、厂房、物流仓储等众多场景中，存在对大重量设备的高位安装维护需求，此时，通常是通过人工控制升降平台上用于承载该大重量设备的升降结构移动到指定高度，利用升降平台对该大重量设备进行安装和维护，但是，人工控制升降结构移动会存在控制误差较大、控制效率较低的问题。
基于此，本申请提供了一种升降平台，可以自动控制升降结构移动至指定高度。具体的，该升降平台可以包括视觉传感器、控制器以及升降结构。其中，控制器可以根据视觉传感器采集对象(object)的图像确定升降位置，并自动控制该升降结构移动至该升降位置。如此，不仅可以实现自动控制升降平台上的升降结构进行移动，而且，相较于人工通过人眼视觉控制升降结构移动至升降位置附近的方式，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，例如实际应用时至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动的控制效率通常更高。
实际应用时，该升降平台例如可以是剪叉式升降机，其采用剪叉机械结构，使得升降台在起升过程中具有较高的稳定性，并且具有宽大的作业平台以及较高的承载能力。剪叉式升降机，可以包括固定剪叉式升降机、移动剪叉式升降机、自行剪叉式升降机、车载剪叉式升降机、人工牵引剪叉式升降机、载货专用剪叉式货梯等类别。当然，升降平台也可以是其它类型的升降机，本实施例对此并不进行限定。
参见图1，示出了一示例性升降平台的结构示意图，该升降平台100可以包括控制器101、升降结构102以及视觉传感器103。其中，控制器101，用于控制升降平台上的升降结构102进行移动(具体可以是通过发动机以及相应的传动装置进行控制，图1中未具体示出)；而升降结构102可以承载被运输的物体，如在机柜运维场景中，升降结构102可以承载服务器或锂电池模块等设备；视觉传感器103，例如可以是单目摄像头、双目摄像头等具有摄像功能的设备，可以用于采集包括对象的图像。其中，视觉传感器103可以是与升降结构102固定安装，即当升降结构102发生移动时，视觉传感器103可以随之移动；或者，视觉传感器103与升降结构102之间的安装也可以不固定，本实施例对此并不进行限定。
当升降结构102需要移动至某一对象上指定位置所在的高度时，视觉传感器103可以采集该对象的图像，并将该对象的图像发送给控制器101。控制器101根据该对象的图像确定升降结构102需要移动的升降位置，并控制升降结构102移动至该升降位置。其中，该对象例如可以是机柜、货架等，当然，也可以是其它应用场景中的物体，本实施例对此并不进行限定。
为便于理解，下面以利用升降平台100对机柜进行设备运维为例进行示例性说明。机柜200上可以包括多个固定位置的槽位，图1中以包括槽位201以及槽位202为例，每个槽位用于承载服务器或锂电池模块等设备；并且，该机柜200上还可以配置有一定数量的标志物203(图1中以配置一个标志物203作为示例)，每个标志物203与槽位之间的高度差固定。
假设当前需要将升降平台100中的升降结构102移动至与槽位201所在高度，以便于槽位201中的服务器可以被移出至升降结构102上。在控制升降结构102移动到该高度的过程中，视觉传感器103可以对机柜进行拍照，得到该机柜的图像，并将其传输给控制器101；控制器101可以根据接收到的图像，控制升降结构102向着槽位201所在的高度进行移动，直至升降结构102的高度到达槽位201所在的高度。
需要说明的是，上述场景示例仅作为举例说明，本实施例也可以是应用于其它场景，如应用于物流仓储等其它应用场景，同样可以是通过控制升降结构102将待储存货物移动至指定高度，以便将待储存货物移动至仓库中的合适位置进行存放等，不局限于机柜运维应用场景。
其中，控制器101可以是通过软件实现，例如，控制器101可以是运行在升降平台100的控制系统中的控制程序，用于控制升降平台100中的升降结构进行移动。如此，可以无需对升降平台的传统结构进行修改，提高方案实现的普适性以及可行性。在其它实施方式中，为了提升控制器101的运算能力，也可以利用单独的硬件实现上述控制器101的功能，例如，该控制器101可以是单独配置在升降平台100上的嵌入式主控板，或者可以利用中央处理器(central processing unit，CPU)，或者，专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)实现，或可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)实现，上述PLD可以是复杂程序逻辑器件(complex programmable logical device，CPLD)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(genericarray logic，GAL)或其任意组合实现上述控制器101的功能。
本实施例中，控制器101控制升降结构102进行移动，包括在垂直方向上控制升降结构102进行上升或下降，进一步的，还可以控制升降结构102在水平方向上进行左右移动。特别的，当控制器101控制升降结构102在非垂直以及水平方向上移动时，其可以拆解为同时控制升降结构102在垂直以及水平方向上进行不同移动。
作为一种示例，控制器101在根据视觉传感器采集的第一图像确定升降位置时，具体可以是根据该第一图像中的标志物确定升降位置。具体的，对象上可以预先设置有标志物，从而视觉传感器在采集该对象的图像时，所得到的第一图像中也包含该标志物的图像，其中，标志物的高度与升降位置的高度之间的高度差为固定值，这样，控制器101可以根据第一图像中标志物的像素坐标以及其在世界坐标系下的世界坐标，计算出升降位置的高度，从而可以确定出该升降位置，例如，当控制升降结构102在垂直方向上进行升降时，该升降结构102垂直向上或向下移动一定距离所在的位置，即为该升降位置。当然，本实施例中仅对控制器101根据第一图像确定升降位置进行示例性说明，并不用于限定其具体实现局限于该示例。
实际应用时，该标志物可以是由人工添加至该对象表面，其中，标志物可以是二维码、特殊颜色/标记的符号等；也可以是将该对象上已有的物体作为标志物，如可以是机柜上的白线和/或数字等，此时，标志物为机柜上固有的自然特征，无需人工设置标志物，从而可以避免人工误差造成标志物与升降位置之间恒定的高度差信息不可靠，影响定位精度，同时，还可以降低人工成本，方便方案推广。通常情况下，该标志物的实际物理尺寸为已知量。
进一步的，该升降位置，还可以是由用户指定的。例如，升降平台100还可以包括人机交互装置(图1中未示出)，该人机交互装置可以向用户呈现位置输入界面，相应的，用户可以在该位置输入界面上指定升降位置的高度，例如前述机柜运维示例中用户指定升降位置的高度为槽位201的高度等，从而控制器101可以根据用户执行的输入操作以及采集的第一图像确定该升降位置。可选地，在其它实现方式中，也可以是在无用户指定的情况下，由控制器101根据第一图像自动确定升降位置，比如，在机柜运维场景中，控制器101可以自动识别出第一图像中的未安装有设备的槽位，从而可以将该槽位所在的高度作为上述升降位置的高度。
控制器101在控制升降结构102移动至升降位置的过程中，可以是依据视觉传感器103采集的一张图像，如上述第一图像，实现自动控制升降结构102移动至确定出的升降位置。具体的，控制器101可以根据第一图像确定升降结构102的初始高度以及升降位置的高度，从而可以根据该初始高度以及升降位置的高度之间的高度偏差，计算出升降结构102所要上升或者下降的高度差，这样，控制器101可以基于该高度控制升降结构102移动，并且，在升降平台100中的位移传感器(图1中未示出)所测算出的升降结构102当前已移动的垂直方向上的距离满足该高度差，或者根据升降平台100中的机械结构移动测算出升降结构102当前已移动的垂直方向上的距离满足该高度差时，控制升降结构102停止移动，此时，升降结构102所在的位置即为升降位置。
上述示例中，需要在升降平台100上配置额外的位移传感器，保证位置移动的精度；或者根据机械结构移动并通过相应的测算公式测算出升降结构102移动的垂直距离，移动精度还可以被进一步提高。因此，在其它可能的实施方式中，也可以是依据视觉传感器103先后采集的多张图像，实现自动控制升降结构102移动至升降位置。
作为一种可能的实施例，在控制器101根据先采集的第一图像控制升降结构102向升降位置移动后，视觉传感器103可以继续采集包含对象的第二图像，并将该第二图像发送给控制器101；控制器101根据该第二图像可以校验该升降结构102是否已经移动至该升降位置，若已经移动至该升降位置，则控制器101可以控制升降结构102停止移动，而若未移动至该升降位置，则控制器101可以继续控制该升降结构102进行移动，并可以利用视觉传感器103继续采集图像以及基于该图像继续进行校验，直至控制器101根据视觉传感器103所采集的图像确定升降结构102已经移动至该升降位置为止。如此，即使升降平台100没有配置有位移传感器，控制器101可以控制升降结构102准确移动至升降位置，并且，相较于通过硬件结构变化来推算出升降结构102移动距离的方式而言，依据图像对升降结构进行控制的控制精度可以更高。其中，上述多张图像也可以称为第二图像集合，第二图像集合包括根据对象拍摄的多张图像。
作为一种可能的实施例，控制器101可以根据视觉传感器103先后采集的多张图像逐渐控制升降结构102移动至升降位置。具体的，在控制器101根据第一图像控制升降结构102移动一段距离后，控制器101还可以根据视觉传感器103采集的第二图像确定升降结构102在移动一段距离后是否已经达到升降位置。若确定升降结构102到达升降位置，则控制器101可以控制升降结构102停止移动，而若确定升降结构102未到达升降位置，则控制器101可以根据该第二图像继续控制升降结构102沿着之前的方向继续移动一段距离，并继续利用视觉传感器103采集图像以及根据该图像判断在经过前几次的移动后，升降结构102是否到达升降位置，……，依此类推，直至控制器101根据视觉传感器103所采集图像确定升降结构102已经移动至该升降位置为止。在此过程中，视觉传感器先后采集的多张图像可以称为第二图像集合，第二图像集合包括根据对象拍摄的多张图像。
值得注意的是，上述示例仅用于对控制升降结构移动的具体实现过程进行示例性说明，并不用于限定其具体实现局限于上述示例。实际应用时，也可以是采用其它可能的实现方式根据一张或者多张图像控制升降结构102移动至升降位置，本实施例对此并不进行限定。
作为一种可能的实施例，实际应用的一些场景中，视觉传感器103的拍摄视野受限，所采集的包括对象的第一图像可能不是对象的全景图，此时，控制器101仅基于该第一图像可能难以准确控制升降结构102移动至上述升降位置。为此，控制器101对于视觉传感器103所采集的第一图像，可以先确定该第一图像是否包括对象的全景图，并根据判断结果控制升降结构102进行移动，比如，当判断结果表征第一图像不是包括对象的全景图时，控制器101可能难以确定出升降位置，但是可以根据该第一图像确定升降结构102的移动方向，并控制升降结构102沿着该方向进行移动。然后，视觉传感器103可以在升降结构102移动的过程中，继续采集包含对象的第二图像，并判断该第二图像是否为包括对象的全景图，从而在该第二图像为包括对象的全景图时，可以确定出升降结构102所要到达的升降位置。当然，若第一图像为包含对象的全景图时，控制器101可以根据该第一图像确定升降位置，并可以进一步控制升降结构102移动至该升降位置。示例性的，在判断第一图像是否为全景图时，例如可以是判断该第一图像中是否包含基于拍摄角度出发的该对象从底端至顶端的平面图像。若第一图像包含对象从底端至顶端的平面图像，则确定该第一图像为全景图，而若第一图像中未同时包含对象底端以及对象顶端的平面图像，则确定该第一图像不是全景图。
应当理解，图1所示的系统架构仅作为一种示例性说明，并不用于对本实施例所适用的系统架构进行限定。实际应用中，可以对该系统架构中的部分设备进行适应性增加及替换等，本实施例对此并不进行限定。
下面，结合图2进一步介绍本申请提供的升降平台的控制方法，图2为本申请实施例提供的一种升降平台的控制方法的流程示意图，该方法可以应用于上述由软件或者硬件实现的控制器101中。该方法具体可以包括：
S201：控制器101获取对象的第一图像。
S202：控制器101根据获取的第一图像确定升降位置。
本实施例中，控制器101在控制升降平台上的升降结构102进行移动的过程中，可以先获取升降位置的高度，以便控制器101控制升降结构102移动至该升降位置所在的高度。
在一种示例性的实施方式中，升降平台100中的视觉传感器103可以采集包括对象的第一图像，并将该第一图像发送给控制器101，从而控制器101可以根据接收到的第一图像确定升降位置。第一图像也可以理解为包括对象完整区域的图像。
其中，该升降位置的高度，可以是由控制器101根据第一图像自动识别确定，如在机柜运维场景中，将机柜上未承载有设备的槽位所在的高度，自动识别为升降位置的高度等。而在其它实施方式中，该升降位置的高度，也可以是由用户指定。
示例性的，升降平台100可以通过人机交互装置向用户呈现位置输入界面，以便用户在该位置输入界面上执行相应的位置信息的输入操作，从而控制器101可以结合用户输入的位置信息以及第一图像确定出升降位置。比如，在图1所示的机柜运维场景中，升降平台100可以向用户呈现如图3所示的位置输入界面，并在该位置输入界面上提示用户输入机柜编号以及槽位编号(实际应用时，数据中心的机柜可以包括多个，每个机柜上的槽位也包括多个，并分别用相应的编号予以区分)。用户可以在该位置输入界面上输入机柜编号以及槽位编号，并通过点击确认按钮确认信息输入。这样，控制器101可以根据用户输入的信息，确定升降结构102所需到达的高度为机柜A上的槽位a所在的高度。可选地，在其它实施方式中，升降平台可以向用户提供遥控装置，而用户可以在该遥控装置上输入升降位置的高度，如在遥控装置的物理按键上输入机柜编号以及槽位编号等，并由遥控装置将用户输入的信息传输给控制器101，以便控制器101确定上述升降结构102所需到达的高度。或者，用户可以是通过语音输入的方式，向升降平台100输入升降位置的高度等。本实施例中，对于控制器101如何获取升降位置高度的具体实现并不进行限定。
实际应用时，为便于控制器101确定升降位置的高度，控制器101可以借助特征通常更加明显的标志物来辅助计算出升降位置的高度。具体的，对象可以具有位置固定的标志物，从而视觉传感器103采集对象得到的第一图像中可以包含该标志物的图像；控制器101可以先计算出标志物的高度，再根据标志物所在高度与用户指定的该对象上的位置所在高度之间固定的高度差，推算出升降位置的高度，如用户在该对象上指定位置的高度。其中，该标志物可以是由人工添加至对象上，或者可以是该对象上的固有特征，本实施例对此并不进行限定。
作为一种计算升降位置高度的示例，控制器101可以通过预设的图像处理算法检测出第一图像中的标志物，并可以进一步确定出该标志物在第一图像中的像素坐标。然后，根据该标志物的像素坐标，以及第一图像中的像素坐标与世界坐标之间的对应关系，计算出该标志物在世界坐标系下的位置，从而可以得到该标志物在世界坐标系下的高度值。
例如，在图1所示的系统架构中，控制器101可以基于机柜200建立世界坐标系，如图4所示，可以将机柜200上选取任意一个点作为世界坐标系的原点，并分为以水平方向作为世界坐标系的x轴，以竖直方向作为世界坐标系的y轴，如此实现建立世界坐标系。当然，也可以是其它方式建立世界坐标系，本实施例对此并不进行限定。其中，第一图像中像素点的像素坐标与世界坐标系下的世界坐标，满足下述公式(1)所示的单应性矩阵。
Figure BDA0002872973690000091
其中，zc是尺度因子，指代视觉传感器103的深度信息；u为像素坐标的横坐标，v为像素坐标的纵坐标；xw为像素点(u，v)在世界坐标系下的横坐标，yw为像素点在世界坐标系下的纵坐标；h11至h33为待确定数值。
展开公式(1)所示的单应性矩阵，可以得到：
Figure BDA0002872973690000092
消去上述公式(2)中的zc，可以将公式(2)整理成如下述公式(3)的矩阵形式：
Figure BDA0002872973690000093
其中，h′为列向量，包含8个未知数，分别为h′1、h′2、…、h′7、h′8。则，控制器101可以通过相应的视觉定位算法，在第一图像中选取至少4个特征点的像素坐标计算出该8个未知数。例如，该标志物为机柜200上的两条白色标线时，可以选取该两条白色标线在第一图像中的4个端点作为选取特征点，并根据该特征点的像素坐标以及世界坐标，计算出列向量h′中的各个未知数。基于求解出的列向量h′，可以得到下述公式(4)：
Figure BDA0002872973690000101
这样，根据公式(4)中像素坐标与世界坐标之间的对应关系，以及标志物在第一图像上的像素坐标，可以计算出该标志物在世界坐标系下的世界坐标，从而可以根据该标志物的世界坐标进一步确定出该标志物的高度h1。
由于标志物所在高度与用户指定高度(如机柜200上的指定槽位的高度，也即升降位置的高度)之间高度差h2固定，通常可以作为已知值预先保存于控制器101中。实际应用时，当用户指定槽位后，控制器101可以查找出该槽位与标志物之间的高度差。这样，控制器101可以根据计算出的h1以及查找出的已知值h2计算出用户指定高度在世界坐标系下的高度(h1+h2)。
在计算出升降位置所在的高度的同时，控制器101还可以计算出该升降平台的升降结构102(在世界坐标系下)的初始高度，具体可以是利用图像处理算法检测出第一图像中的标志物，并根据该标志物在第一图像中的像素坐标，利用透视N点(perspective-n-point，PnP)求解算法计算出视觉传感器103的高度。当然，在一些实施方式中，还可以利用优化算法，如非线性优化算法等，对利用PnP求解算法所计算出的视觉传感器103的高度进行优化，以使得最终计算出的视觉传感器103的高度值的精确度更高。由于视觉传感器103与升降结构102之间通常是固定安装，因此，可以根据该视觉传感器103的高度，进一步计算出该升降结构102的当前所在高度，以下称之为初始高度h0。
然后，控制器101可以比较计算出的升降结构102的初始高度h0与用户指定高度在世界坐标系下的高度(h1+h2)之间的大小。当初始高度h0大于(h1+h2)时，控制器101可以控制升降结构102上升。而当初始高度h0小于(h1+h2)时，控制器101可以控制升降结构102下降。如此，控制器101基于第一图像可以控制该升降结构102向靠近用户指定高度的方向上移动。
并且，在控制升降结构102移动的过程中，控制器101是通过标志物的高度推算出升降位置的高度(h1+h2)，而并非是将其作为已知量读取。这样，即使实际应用中由于地基不平坦或者不同机柜地脚使得机柜安装高度存在差异而导致升降平台与机柜不处于同一水平面，控制器101也可以确定升降结构102与升降位置之间的实际高度大小或实际高度差值，从而可以尽可能避免地基不平坦、机柜地脚影响对于控制器101控制升降结构102移动至升降位置所在高度的误差，提高了升降平台对于环境的适应性。
当然，在其它示例中，也可以是基于下述公式(5)计算出升降结构102所需移动的高度hd：
hd＝h1+h2-h0 (5)
然后，控制器101可以根据hd的正负，控制升降结构102上升或下降。具体的，当hd值为正时，控制器101可以控制升降结构102上升，而当hd值为负时，控制器101可以控制升降结构102下降。
S203：控制器101控制升降平台100中的升降结构102移动至确定的升降位置。
在控制器101控制升降结构102移动的过程中，控制器101还可以实时监测当前该升降结构102是否已经移动至升降位置所在的高度。具体实现时，在根据第一图像控制升降结构102移动后，视觉传感器103与升降结构102的高度均发生变化(视觉传感器103与移动升降结构102之间的高度差固定)，此时，控制器101可以继续从视觉传感器103处获取其采集到的第二图像，并根据后获取的第二图像，校验当前升降结构102是否已经移动至升降位置，也即判断升降结构102当前所在的高度是否达到用户指定的高度。若是，则控制器101可以控制升降结构102停止在垂直方向上下移动，并结束此次对于升降平台升降结构102的控制过程，此时，升降结构102已经移动至用户所期望到达的高度。而若不是，则控制器101可以控制升降结构102继续向升降位置所在的高度进行移动，以使得升降结构102的高度与升降位置所在的高度之间的高度差进一步缩小，并继续从视觉传感器103中获取下一拍摄图像，以便于根据下一拍摄图像校验升降结构102是否到达升降位置，并控制升降结构102继续移动或停止移动，直至控制器101在根据某张拍摄图像确定该升降结构102的高度已经与升降位置所在高度齐平时控制升降结构102停止移动。如此，升降平台无需通过位移传感器也能将升降结构102准确移动至升降位置，从而可以降低升降平台的硬件成本以及维护成本、简化对于升降平台的设计要求。
其中，控制器101根据第二图像(以及后续的拍摄图像)确定升降结构102是否到达升降位置所在高度以及控制升降结构102移动的具体实现，可以参见上述根据第一图像控制升降结构102移动的相关之处描述，在此不做赘述。
值得注意的是，由于视觉传感器103随升降结构102移动而发生高度变化，因此，第二图像中的像素坐标与世界坐标之间的对应关系由公式(4)变更为下述公式(6)：
Figure BDA0002872973690000111
其中，h为控制器101根据第一图像控制升降结构102上升的高度，也即为视觉传感器103上升的高度。实际应用时，可以利用第二图像上标志物的像素坐标以及最小二乘法求解出(yw+h)的值，并根据该标志物在世界坐标系下的实际高度yw计算出h，即可确定控制器101根据第一图像控制升降结构102移动时的高度变化。
相应的，在控制器101根据第二图像控制升降结构102移动时，可以比较升降结构102相对于初始高度已移动的高度h与用户期望升降结构102上升的高度hd之间的绝对值大小，并在h的绝对值小于hd的绝对值时，可以继续控制升降结构102沿着之前的方向进行移动，而当两者相等时，则控制升降结构102停止移动。或者，控制器101可以通过预设的控制算法，如比例积分微分(proportion integral differential，PID)算法等，根据该升降结构102的实际高度与用户期望升降结构102到达高度之间的偏差，生成相应的升降指令，以便基于该升降指令自动控制升降结构102向着用户期望到达高度移动。
当然，上述示例中，仅用于对控制器101控制升降结构102移动至升降位置的具体实现过程进行示例性说明，其也可以采用其它方式进行实现，本实施例对此并不进行限定，并且，控制器101根据一张或者多张图像控制升降结构102移动至升降位置的各种实现方式，可以参见前述实施例中的相关之处描述，在此不做赘述。
在进一步可能的实施方式中，控制器101不仅可以控制升降结构102在垂直方向上进行上下移动，以调整升降结构102的高度，还可以控制升降结构102在水平方向上进行左右移动。比如，在利用升降平台维护机柜中特定槽位的设备时，控制器101通过自动控制升降结构102进行左右移动，以在水平方向上校准升降结构102相对于槽位的位置。其中，控制器101在水平方向上控制升降结构102进行左右移动的原理，与控制器101在垂直方向上控制升降结构102进行上下移动的原理类似，具体可参见上述相关之处的描述，本实施例在此不做赘述。
作为一种可能的实施例，当第一图像不包括对象的全部区域时，也可以通过采集多张第二图像，并通过第二图像中对象的标志物识别过程判断是否到达目标升降位置，也就是说，可以将升降位置的识别过程和是否到达目标升降位置的确认过程合一，也可以实现通过升降平台的控制器控制升降平台移动到目标位置的目的。
值得注意的是，本领域的技术人员根据以上描述的内容，能够想到的其他合理的步骤组合，也属于本申请的保护范围内。其次，本领域技术人员也应该熟悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。
本实施例中，控制器可以根据视觉传感器采集得到的图像实现自动控制升降平台上的升降结构移动至特定的升降位置，而且，相较于人工通过人眼视觉控制升降结构移动至升降位置附近的方式，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，实际应用时至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动至该升降位置的控制效率通常更高。
上文中结合图1至图4，详细描述了本申请所提供的升降平台的控制方法，下面将结合图5，描述根据本申请所提供的升降平台的控制装置。
图5为本申请提供的一种升降平台的控制装置的结构示意图，该升降平台的控制装置500可以包括：
获取模块501，用于采集对象的第一图像；
确定模块502，用于根据所述第一图像确定升降位置；
控制模块503，用于控制升降平台中的升降结构移动至所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，所述升降结构可在水平方向上移动。
在一种可能的实施方式中，所述升降结构可在垂直方向上移动。
在一种可能的实施方式中，所述获取模块501，还用于在所述升降结构移动至所述升降位置的过程中，采集对象的第二图像集合，该第二图像集合包括至少一张第二图像；
所述装置500还包括：
校验模块504，用于根据所述第二图像集合校验所述升降结构是否移动至所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，所述获取模块501，还用于在所述升降结构移动至所述升降位置的过程中，采集对象的第二图像集合，该第二图像集合包括至少一张第二图像；
所述控制模块503，还用于在所述升降结构未到达所述升降位置时，根据所述第二图像集合继续控制所述升降结构移动至所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，所述装置500还包括：
判断模块505，用于判断所述第一图像是否包括所述对象的全景图；
所述控制模块503，还用于根据判断结果控制所述升降结构移动至所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，所述获取模块501，还用于当所述判断结果指示所述第一图像不包括所述对象的全景图时，采集对象的第二图像，所述第二图像包括所述对象的全景图；
所述确定模块502，还用于根据所述第二图像确定所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，所述第一图像包括位于所述对象上的标志物，所述确定模块502，还用于根据所述第一图像中的标志物确定所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，所述装置500还包括：
呈现模块506，用于呈现位置输入界面，所述位置输入界面用于接收用户指定所述升降位置高度的输入操作；
所述确定模块502，具体用于根据所述输入操作以及所述第一图像确定所述升降位置。
在一种可能的实施方式中，升降平台例如可以是剪叉式升降机。当然，升降平台也可以是其它类型的升降机，本实施例对此并不进行限定。
根据本申请实施例的升降平台的控制装置500可对应于执行本申请实施例中描述的方法，并且升降平台的控制装置500的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图2中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
如此，可以实现自动控制升降平台上的升降结构移动至特定的升降位置，而且，相较于人工通过人眼视觉控制升降结构移动至升降位置附近的方式，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，实际应用时至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动至该升降位置的控制效率通常更高。
此外，本申请实施例还提供了一种控制器，如图6所示，为本申请提供的一种控制器的硬件示意图，用于实现对升降结构的自动化控制。所述控制器600包括处理器601、存储器602、通信接口603。其中，处理器601、存储器602、通信接口603通过总线604进行通信，也可以通过无线传输等其他手段实现通信。该存储器602用于存储指令，该处理器601用于执行该存储器602存储的指令。进一步的，控制器600还可以包括内存单元605，还内存单元605可以通过总线604与处理器601、存储介质602以及通信接口603连接。其中，该存储器602存储程序代码，且处理器601可以调用存储器602中存储的程序代码执行以下操作：
采集对象的第一图像；
根据所述第一图像确定升降位置；
控制升降平台中的升降结构移动至所述升降位置。
应理解，在本申请实施例中，该处理器601可以是CPU，该处理器601还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立器件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
该存储器602可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器602还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器602还可以存储设备类型的信息。
该存储器602可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data date SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlinkDRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。
该通信接口603用于与控制器600连接的其它设备进行通信，如控制器600无线或者有线连接的遥控设备等。该总线604除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线604。
应理解，根据本申请实施例的设备600可对应于本申请实施例中的升降平台的控制装置500，并可以对应于执行根据本申请实施例中图2所示方法中的相应主体，并且控制器600所实现的上述和其它操作和/或功能分别为了实现图2中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
如此，可以实现自动控制升降平台上的升降结构移动至特定的升降位置，而且，相较于人工通过人眼视觉控制升降结构移动至升降位置附近的方式，依据图像处理控制升降结构移动至该升降位置的误差通常较小，实际应用时至少可以达到毫米级的控制精度，且自动控制升降结构移动至该升降位置的控制效率通常更高。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘(solid state drive，SSD)
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种升降平台，其特征在于，所述升降平台包括视觉传感器、控制器和升降结构，其中，
所述视觉传感器，用于采集对象的第一图像，并将所述对象的第一图像发送给所述控制器；
所述控制器，用于根据所述对象的第一图像确定升降位置，并控制所述升降结构移动至所述升降位置。
2.根据权利要求1所述的升降平台，其特征在于，所述升降结构可在水平方向上移动。
3.根据权利要求1或2所述的升降平台，其特征在于，所述升降结构可在垂直方向上移动。
4.根据权利要求1至3任一项所述的升降平台，其特征在于，所述视觉传感器，还用于在所述升降结构移动至所述升降位置的过程中，采集所述对象的第二图像集合，并将所述第二图像集合发送给所述控制器，所述第二图像集合包括至少一张第二图像；
所述控制器，还用于根据所述第二图像集合校验所述升降结构是否移动至所述升降位置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的升降平台，其特征在于，所述第一图像包括位于所述对象上的标志物；
所述控制器，具体用于根据所述第一图像中的标志物确定所述升降位置。
6.根据权利要求1至5任一项所述的升降平台，其特征在于，所述升降平台还包括人机交互装置，所述人机交互装置包括用于接收用户指定所述升降位置高度的输入操作的位置输入界面；
所述控制器，具体用于根据所述输入操作以及所述第一图像确定所述升降位置。
7.根据权利要求1至6中任一所述的升降平台，所述升降平台为剪叉式升降机。
8.一种升降平台的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取对象的第一图像；
根据所述第一图像确定升降位置；
控制升降平台中的升降结构移动至所述升降位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述升降结构可在水平方向上移动。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述升降结构可在垂直方向上移动。
11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述升降结构移动至所述升降位置的过程中，获取所述对象的第二图像集合，所述第二图像集合包括至少一张第二图像；
根据所述第二图像集合校验所述升降结构是否移动至所述升降位置。
12.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于，所述第一图像包括位于所述对象上的标志物，所述方法还包括：
根据所述第一图像中的标志物确定所述升降位置。
13.根据权利要求8至12任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
呈现位置输入界面，所述位置输入界面用于接收用户指定所述升降位置高度的输入操作；
所述根据所述第一图像确定升降位置，包括：
根据所述输入操作以及所述第一图像确定所述升降位置。
14.根据权利要求8至13任一项所述的方法，其特征在于，所述升降平台为剪叉式升降机。
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