CN115218900A - 工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质，其中，工程设备定位方法用于预设场地的工程设备定位，预设场地安装有多个视觉传感器，其方法包括：将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息；获取工程设备的偏航角信息；根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。本申请通过将视觉传感器设置于场端，避免设置于工程设备上需要频繁拆卸；对于简单平坦的场景，无需使用激光雷达等高成本的传感器，降低成本，所使用的传感器种类少，算法更简单；通过本方法能获取无人压路机在简单、平坦场景中的具体位置及朝向，为压路机的自动驾驶提供基础。

Description

工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，具体而言，涉及一种工程设备定位方法、装置、系统和可读存储介质。

背景技术

压路机定位是指获取压路机在某个具体环境中的位置及姿态信息，是实现无人压路机(压路机自动驾驶)的基础。目前定位大多通过视觉(摄像头)感知定位、激光雷达感知定位、IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度。)感知定位以及几种感知融合的定位方法。这些感知设备的安装方式可分为车端(设备端)安装和场端安装两种。相关的无人压路机定位方法的应用场景多在于具体的、复杂的施工作业环境，而针对试验场等简单的、平坦的场景，暂无合适的定位方法。在相关技术中，由于具体的施工作业环境往往比较复杂且多变，所以大多需要融合视觉，激光，IMU等多种传感器，其中高成本的激光雷达必不可少。且视觉传感器如果布置在车端，会造成拆装复杂且频繁的问题。

因此，如何提出一种无需频繁拆装传感器的适用于试验场等简单、平坦的场景的低成本无人压路机定位方案成为目前亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一方面提出了一种工程设备定位方法。

本发明的第二方面还提出了一种工程设备定位装置。

本发明的第三方面还提出了一种工程设备定位装置。

本发明的第四方面还提出了一种工程设备定位系统。

本发明的第五方面还提出了一种可读存储介质。

有鉴于此，本发明第一方面提出了一种工程设备定位方法，用于预设场地的工程设备定位，预设场地安装有多个视觉传感器，工程设备定位方法包括：将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息；获取工程设备的偏航角信息；根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。

根据本发明提供的工程设备定位方法，通过对安装于预设场地的多个视觉传感器的坐标系逐个对应标定到一个通用坐标系中，以便于后续依据通用坐标系，对不同的视觉传感器采集到的图像，进行统一的工程设备位置表示；而后对预设场地中的工程设备在通用坐标系中的坐标信息进行获取，并对工程设备的偏航角信息进行获取，以便于通过工程设备在通用坐标系中的坐标信息，及其偏航角信息的融合，得到工程设备在预设场地中的定位信息，定位信息能够体现出工程设备在通用坐标系中的具体坐标位置以及工程设备的朝向。其中，预设场地为试验场等平坦、简单的场地，试验场为专门对新出厂的压路机进行测试的场地，一般为室内场景。本申请通过将视觉传感器设置于场端，避免了设置于工程设备上需要频繁拆卸的问题，并且对于简单平坦的场景，无需使用激光雷达等高成本的传感器，降低了成本，且由于所使用的传感器种类少，使得算法更加简单，通过本申请的方法能够获取无人压路机在简单、平坦场景中的具体位置及姿态信息(朝向)，为压路机的自动驾驶提供了基础。

其中，工程设备可以包括重卡、挂车、挖掘机、掘锚机、推土机、压路机和混凝土泵车等作业车辆，或塔吊、施工升降机和物料提升机等机械作业设备。

偏航角为工程设备的朝向与通用坐标系的横轴之间的夹角。

另外，本发明提供的上述技术方案中的工程设备定位方法还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息的步骤具体包括：通过多个视觉传感器获取工程设备的图像；基于获取的图像和多个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系计算出工程设备在通用坐标系中的坐标信息。

在该技术方案中，通过设置于预设场地的视觉传感器进行工程设备图像的获取，根据每个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系，计算出多个视觉传感器获取的图像中，工程设备在通用坐标系中的坐标信息，以便于后续根据该坐标信息对工程设备进行定位，同时将视觉传感器安装于预设场地，能够避免将视觉传感器安装于工程设备上而造成的需要频繁拆装的问题。

在上述技术方案中，在获取工程设备的偏航角信息之前，还包括：确定工程设备的初始位姿。

在该技术方案中，通过对工程设备的初始位姿进行确定，以便于后续结合确定出的初始位姿对偏航角进行确定，进而就能够根据确定出的偏航角对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向。

在上述技术方案中，确定工程设备的初始位姿的步骤具体包括：通过安装于工程设备上的惯性测量单元对工程设备进行初始位姿标定。

在该技术方案中，通过惯性测量单元对工程设备的初始位姿进行标定，并且惯性测量单元安装于工程设备上，以此便于对工程设备的位姿进行获取，同时由于工程设备上安装了惯性测量单元可以对工程设备的偏航角进行获取，结合安装于场端的视觉传感器对工程设备的坐标信息进行获取就能够对工程设备进行定位，实现了仅通过视觉传感器和惯性测量单元就能够对工程设备进行定位，无需在工程设备上安装视觉传感器，避免了因将视觉传感器安装于工程设备上而需要频繁拆装的问题。

其中，惯性测量单元，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。

在上述技术方案中，获取工程设备的偏航角信息的步骤具体包括：通过惯性测量单元获取工程设备的实时位姿；根据实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角信息。

在该技术方案中，通过惯性测量单元检测到工程设备的实时位姿，进而就能够结合工程设备的实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角，进而就能够结合偏航角信息和坐标信息对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向，无需人工干预，为压路机的自动驾驶提供了基础。

本发明的第二方面提供了一种工程设备定位装置，包括：标定模块，用于将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取模块，用于获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息，获取工程设备的偏航角信息；定位模块，用于根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。

根据本发明的技术方案提供的工程设备定位装置，包括标定模块、获取模块和定位模块。其中，标定模块用于将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取模块用于获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息，获取工程设备的偏航角信息；定位模块用于根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。同时，根据本发明的技术方案提供的工程设备定位装置，由于其用于实现本发明的第一方面提供的工程设备定位方法的步骤，因而该工程设备定位装置具备该工程设备定位方法的全部技术效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，获取模块具体用于：通过多个视觉传感器获取工程设备的图像；基于获取的图像和多个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系计算出工程设备在通用坐标系中的坐标信息。

在该技术方案中，通过设置于预设场地的视觉传感器进行工程设备图像的获取，根据每个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系，计算出多个视觉传感器获取的图像中，工程设备在通用坐标系中的坐标信息，以便于后续根据该坐标信息对工程设备进行定位，同时将视觉传感器安装于预设场地，能够避免将视觉传感器安装于工程设备上而造成的需要频繁拆装的问题。

在上述技术方案中，工程设备定位装置还包括：确定模块，用于确定工程设备的初始位姿。

在该技术方案中，通过对工程设备的初始位姿进行确定，以便于后续结合确定出的初始位姿对偏航角进行确定，进而就能够根据确定出的偏航角对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向。

在上述技术方案中，确定模块具体用于：通过安装于工程设备上的惯性测量单元对工程设备进行初始位姿标定。

在该技术方案中，通过惯性测量单元对工程设备的初始位姿进行标定，并且惯性测量单元安装于工程设备上，以此便于对工程设备的位姿进行获取，同时由于工程设备上安装了惯性测量单元可以对工程设备的偏航角进行获取，结合安装于场端的视觉传感器对工程设备的坐标信息进行获取就能够对工程设备进行定位，实现了仅通过视觉传感器和惯性测量单元就能够对工程设备进行定位，无需在工程设备上安装视觉传感器，避免了因将视觉传感器安装于工程设备上而需要频繁拆装的问题。

其中，IMU全称Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。

在上述技术方案中，获取模块还用于：通过惯性测量单元获取工程设备的实时位姿；根据实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角信息。

在该技术方案中，通过惯性测量单元检测到工程设备的实时位姿，进而就能够结合工程设备的实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角，进而就能够结合偏航角信息和坐标信息对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向，无需人工干预，为压路机的自动驾驶提供了基础。

本发明的第三方面提供了一种工程设备定位装置，包括存储器和处理器，存储器存储可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现上述任一技术方案的工程设备定位方法的步骤。

根据本发明的技术方案提供的工程设备定位装置，包括存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现上述任一工程设备定位方法限定的步骤。同时，由于本申请的工程设备定位装置能够实现上述任一工程设备定位方法限定的步骤，因此本技术方案提供的工程设备定位装置具有上述任一技术方案中提供的工程设备定位方法的全部有益效果。

本发明的第四方面提供了一种工程设备定位系统，采用上述任一项技术方案中的工程设备定位方法，用于预设场地的工程设备定位，工程设备定位系统包括：多个视觉传感器，用于安装在预设场地；惯性测量单元，用于安装在预设场地内的工程设备上；定位装置，能够根据多个视觉传感器和惯性测量单元检测的信息确定出工程设备在预设场地的定位信息。

根据本发明的技术方案提供的工程设备定位系统，包括多个视觉传感器，惯性测量单元和定位装置。其中，多个视觉传感器用于安装在预设场地；惯性测量单元用于安装在预设场地内的工程设备上；定位装置能够根据多个视觉传感器和惯性测量单元检测的信息确定出工程设备在预设场地的定位信息。同时，根据本发明的技术方案提供的工程设备定位系统，由于其用于实现本发明的第一方面提供的工程设备定位方法的步骤，因而该工程设备定位系统具备该工程设备定位方法的全部技术效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，工程设备定位系统还包括：以太网，用于获取视觉传感器的信息；通信收发器，用于获取惯性测量单元的信息。

在该技术方案中，通过以太网来获取视觉传感器的信息，并通过通信收发器来获取安装于工程设备上的惯性测量单元的信息，以此实现了工程设备定位系统的数据互通。

本发明的第五方面提供了一种可读存储介质，其上存储有程序和/或指令，程序和/或指令被处理器执行时实现上述任一技术方案中的工程设备定位方法的步骤。

根据本发明的技术方案提供的可读存储介质，由于其上存储的程序和/或指令被处理器执行时可实现上述任一技术方案中的工程设备定位方法的步骤，因而具有上述工程设备定位方法的全部有益技术效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的工程设备定位方法的流程示意图；

图2是根据本发明的实施例的工程设备定位装置的方框图；

图3是根据本发明的实施例的工程设备定位装置的方框图；

图4是根据本发明的实施例的工程设备定位系统的方框图；

图5是根据本发明的另一实施例的设备布置示意图；

图6是根据本发明的另一实施例的工程设备定位方法的流程框图。

其中，图2至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

200工程设备定位装置，202标定模块，204获取模块，206定位模块，300工程设备定位装置，302存储器，304处理器，400工程设备定位系统，402视觉传感器，404惯性测量单元，406定位装置，502工程设备，504以太网，506通信收发器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述本发明一些实施例中的工程设备定位方法、装置和系统、工程设备。

本发明第一方面实施例提出了一种工程设备定位方法，用于预设场地的工程设备定位，预设场地安装有多个视觉传感器，如图1所示，工程设备定位方法包括：

S102，将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；

S104，获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息；

S106，获取工程设备的偏航角信息；

S108，根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。

根据本实施例提供的工程设备定位方法，通过对安装于预设场地的多个视觉传感器的坐标系逐个对应标定到一个通用坐标系中，以便于后续依据通用坐标系，对不同的视觉传感器采集到的图像，进行统一的工程设备位置表示；而后对预设场地中的工程设备在通用坐标系中的坐标信息进行获取，并对工程设备的偏航角信息进行获取，以便于通过工程设备在通用坐标系中的坐标信息，及其偏航角信息的融合，得到工程设备在预设场地中的定位信息，定位信息能够体现出工程设备在通用坐标系中的具体坐标位置以及工程设备的朝向。其中，预设场地为试验场等平坦、简单的场地。本申请通过将视觉传感器设置于场端，避免了设置于工程设备上需要频繁拆卸的问题，并且对于简单平坦的场景，无需使用激光雷达等高成本的传感器，降低了成本，且由于所使用的传感器种类少，使得算法更加简单，通过本申请的方法能够获取无人压路机在简单、平坦场景中的具体位置及姿态信息(朝向)，为压路机的自动驾驶提供了基础。

其中，工程设备可以包括重卡、挂车、挖掘机、掘锚机、推土机、压路机和混凝土泵车等作业车辆，或塔吊、施工升降机和物料提升机等机械作业设备。

偏航角为工程设备的朝向与通用坐标系的横轴之间的夹角。

在上述实施例中，获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息的步骤具体包括：通过多个视觉传感器获取工程设备的图像；基于获取的图像和多个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系计算出工程设备在通用坐标系中的坐标信息。

在该实施例中，通过设置于预设场地的视觉传感器进行工程设备图像的获取，根据每个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系，计算出多个视觉传感器获取的图像中，工程设备在通用坐标系中的坐标信息，以便于后续根据该坐标信息对工程设备进行定位，同时将视觉传感器安装于预设场地，能够避免将视觉传感器安装于工程设备上而造成的需要频繁拆装的问题。

在上述实施例中，在获取工程设备的偏航角信息之前，还包括：确定工程设备的初始位姿。

在该实施例中，通过对工程设备的初始位姿进行确定，以便于后续结合确定出的初始位姿对偏航角进行确定，进而就能够根据确定出的偏航角对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向。

在上述实施例中，确定工程设备的初始位姿的步骤具体包括：通过安装于工程设备上的惯性测量单元对工程设备进行初始位姿标定。

在该实施例中，通过惯性测量单元对工程设备的初始位姿进行标定，并且惯性测量单元安装于工程设备上，以此便于对工程设备的位姿进行获取，同时由于工程设备上安装了惯性测量单元可以对工程设备的偏航角进行获取，结合安装于场端的视觉传感器对工程设备的坐标信息进行获取就能够对工程设备进行定位，实现了仅通过视觉传感器和惯性测量单元就能够对工程设备进行定位，无需在工程设备上安装视觉传感器，避免了因将视觉传感器安装于工程设备上而需要频繁拆装的问题。

其中，惯性测量单元，用于测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。

在上述实施例中，获取工程设备的偏航角信息的步骤具体包括：通过惯性测量单元获取工程设备的实时位姿；根据实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角信息。

在该实施例中，通过惯性测量单元检测到工程设备的实时位姿，进而就能够结合工程设备的实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角，进而就能够结合偏航角信息和坐标信息对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向，无需人工干预，为压路机的自动驾驶提供了基础。

本发明的第二方面实施例提供了一种工程设备定位装置200，包括：标定模块202，用于将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取模块204，用于获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息，获取工程设备的偏航角信息；定位模块206，用于根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。

根据本实施例提供的工程设备定位装置200，包括标定模块202、获取模块204和定位模块206。其中，标定模块202用于将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；获取模块204用于获取预设场地的工程设备在通用坐标系中的坐标信息，获取工程设备的偏航角信息；定位模块206用于根据工程设备的坐标信息和偏航角信息得到工程设备的定位信息。同时，根据本发明的实施例提供的工程设备定位装置，由于其用于实现本发明的第一方面提供的工程设备定位方法的步骤，因而该工程设备定位装置具备该工程设备定位方法的全部技术效果，在此不再赘述。

在上述实施例中，获取模块具体用于：通过多个视觉传感器获取工程设备的图像；基于获取的图像和多个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系计算出工程设备在通用坐标系中的坐标信息。

在该实施例中，通过设置于预设场地的视觉传感器进行工程设备图像的获取，根据每个视觉传感器的坐标系与通用坐标系之间的对应关系，计算出多个视觉传感器获取的图像中，工程设备在通用坐标系中的坐标信息，以便于后续根据该坐标信息对工程设备进行定位，同时将视觉传感器安装于预设场地，能够避免将视觉传感器安装于工程设备上而造成的需要频繁拆装的问题。

在上述实施例中，工程设备定位装置还包括：确定模块，用于确定工程设备的初始位姿。

在该实施例中，通过对工程设备的初始位姿进行确定，以便于后续结合确定出的初始位姿对偏航角进行确定，进而就能够根据确定出的偏航角对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向。

在上述实施例中，确定模块具体用于：通过安装于工程设备上的惯性测量单元对工程设备进行初始位姿标定。

在该实施例中，通过惯性测量单元对工程设备的初始位姿进行标定，并且惯性测量单元安装于工程设备上，以此便于对工程设备的位姿进行获取，同时由于工程设备上安装了惯性测量单元可以对工程设备的偏航角进行获取，结合安装于场端的视觉传感器对工程设备的坐标信息进行获取就能够对工程设备进行定位，实现了仅通过视觉传感器和惯性测量单元就能够对工程设备进行定位，无需在工程设备上安装视觉传感器，避免了因将视觉传感器安装于工程设备上而需要频繁拆装的问题。

其中，IMU全称Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。

在上述实施例中，获取模块还用于：通过惯性测量单元获取工程设备的实时位姿；根据实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角信息。

在该实施例中，通过惯性测量单元检测到工程设备的实时位姿，进而就能够结合工程设备的实时位姿和初始位姿计算出工程设备的偏航角，进而就能够结合偏航角信息和坐标信息对工程设备进行定位，以得到工程设备的具体位置及朝向，无需人工干预，为压路机的自动驾驶提供了基础。

本发明的第三方面实施例提供了一种工程设备定位装置300，如图3所示，包括：存储器302、处理器304及存储在存储器302上并可在处理器304上运行的程序，程序被处理器304执行时实现上述任一实施例的工程设备定位方法限定的步骤。

根据本发明的实施例提供的工程设备定位装置，包括存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现上述任一工程设备定位方法限定的步骤。同时，由于本申请的工程设备定位装置能够实现上述任一工程设备定位方法限定的步骤，因此本实施例提供的工程设备定位装置具有上述任一实施例中提供的工程设备定位方法的全部有益效果。

本发明的第四方面实施例提供了一种工程设备定位系统400，如图4所示，采用上述任一项实施例中的工程设备定位方法，用于预设场地的工程设备定位，工程设备定位系统包括：多个视觉传感器402，用于安装在预设场地；惯性测量单元404，用于安装在预设场地内的工程设备上；定位装置406，能够根据多个视觉传感器和惯性测量单元检测的信息确定出工程设备在预设场地的定位信息。

根据本发明的实施例提供的工程设备定位系统400，包括多个视觉传感器402，惯性测量单元404和定位装置406。其中，多个视觉传感器402用于安装在预设场地；惯性测量单元404用于安装在预设场地内的工程设备上；定位装置406能够根据多个视觉传感器和惯性测量单元检测的信息确定出工程设备在预设场地的定位信息。同时，根据本发明的实施例提供的工程设备定位系统，由于其用于实现本发明的第一方面提供的工程设备定位方法的步骤，因而该工程设备定位系统具备该工程设备定位方法的全部技术效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，工程设备定位系统还包括：以太网，用于获取视觉传感器的信息；通信收发器，用于获取惯性测量单元的信息。

在该技术方案中，通过以太网来获取视觉传感器的信息，并通过通信收发器来获取安装于工程设备上的惯性测量单元的信息，以此实现了工程设备定位系统的数据互通。

本发明的第五方面实施例提供了一种可读存储介质，其上存储有程序和/或指令，程序和/或指令被处理器执行时实现上述任一实施例中的工程设备定位方法的步骤。

根据本发明的实施例提供的可读存储介质，由于其上存储的程序和/或指令被处理器执行时可实现上述任一实施例中的工程设备定位方法的步骤，因而具有上述工程设备定位方法的全部有益技术效果，在此不再赘述。

下面结合另一具体实施例来进一步介绍本申请提供的工程设备定位方法。

本实施例提出一种工程设备定位方法，如图5所示为各设备的布置示意图，针对试验场等简单平坦的场景，融合场端视觉感知和车端IMU感知，其中视觉传感器402安装在试验场等场景的固定区域，以感知压路机等工程设备502的位置信息(场内平面的二维坐标信息)；车端惯性测量单元404固定在压路机车端，随压路机运动，以感知压路机的姿态信息(压路机的偏航角信息)；通过以太网504获取视觉传感器402的信息，并通过通信收发器506获取惯性测量单元404的信息，以便于将两者信息融合，得到工程设备502在场端平面的二维坐标信息和压路机的偏航角信息，以此完成试验场等简单平坦场景下的压路机定位。如图6所示，工程设备定位方法的具体流程如下：

S602，试验场等简单平坦的场景场端安装多个视觉传感器，车端安装惯性测量单元。

具体的，针对试验场等简单平坦的场景，在这些场景的合适区域固定安装多个视觉传感器；针对需在此场景中运行的压路机等工程机械，在这些工程机械的合适区域固定安装惯性测量单元。

S604，将多个视觉传感器的坐标系标定到统一世界坐标系中。

具体的，针对这些固定在场端的视觉传感器，进行多坐标系统一，即将其各自的坐标系标定到一个统一的世界坐标系中，便于后续物体位置的统一表示。

S606，根据惯性测量单元进行初始位姿标定。

具体的，针对这些固定在车端的惯性测量单元，进行工程设备的初始位姿标定，即标定压路机等工程设备在该场景中某一位置及姿态下(此姿态确定且不变)的初始位姿，便于后续物体位姿的统一表示。

S608，通过图像识别与物体检测技术得到压路机等工程设备在场端平面的二维位置信息。

具体的，场端视觉摄像头传感器采集到场景图像，通过图像识别与物体检测技术，并结合多坐标系统一，得到压路机等工程设备在场端平面的二维位置信息。

S610，通过车端惯性测量单元采集工程设备的实时位姿结合初始位姿得到工程设备在场端平面的偏航角信息。

具体的，车端惯性测量单元采集到压路机等工程设备的实时位姿，通过数据处理技术，并结合标定的初始位姿，得到压路机等工程设备在场端平面的偏航角信息。

S612，根据场端平面二维位置信息和场端平面偏航角信息得到工程设备在简单平坦环境下的定位信息。

具体的，将场端视觉摄像头感知的场端平面二维位置信息和车端惯性测量单元感知的场端平面偏航角信息进行融合，得到压路机等工程设备在试验场等简单平坦环境下的定位信息。

本实施例提出了压路机等工程设备在试验场等简单平坦环境下的定位方法。仅使用视觉传感器和惯性测量单元，不包含成本较高的激光雷达传感器，涉及传感器种类较少，算法简单视觉传感器固定在场端，压路机等工程车端只需简单安装惯性测量单元，拆装简单，可复用性强。

在本说明书中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工程设备定位方法，其特征在于，用于预设场地的工程设备定位，所述预设场地安装有多个视觉传感器，所述工程设备定位方法包括：

将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；

获取所述预设场地的工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息；

获取所述工程设备的偏航角信息；

根据所述工程设备的坐标信息和所述偏航角信息得到所述工程设备的定位信息。

2.根据权利要求1所述的工程设备定位方法，其特征在于，所述获取所述预设场地的工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息的步骤具体包括：

通过多个所述视觉传感器获取所述工程设备的图像；

基于获取的所述图像和多个所述视觉传感器的坐标系与所述通用坐标系之间的对应关系计算出所述工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息。

3.根据权利要求1或2所述的工程设备定位方法，其特征在于，在获取所述工程设备的偏航角信息之前，还包括：

确定所述工程设备的初始位姿。

4.根据权利要求3所述的工程设备定位方法，其特征在于，所述确定所述工程设备的初始位姿的步骤具体包括：

通过安装于所述工程设备上的惯性测量单元对所述工程设备进行初始位姿标定。

5.根据权利要求4所述的工程设备定位方法，其特征在于，所述获取所述工程设备的偏航角信息的步骤具体包括：

通过所述惯性测量单元获取所述工程设备的实时位姿；

根据所述实时位姿和所述初始位姿计算出所述工程设备的偏航角信息。

6.一种工程设备定位装置，其特征在于，包括：

标定模块，用于将多个视觉传感器的坐标系都对应标定到通用坐标系中；

获取模块，用于获取所述预设场地的工程设备在所述通用坐标系中的坐标信息，获取所述工程设备的偏航角信息；

定位模块，用于根据所述工程设备的坐标信息和所述偏航角信息得到所述工程设备的定位信息。

7.一种工程设备定位装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的工程设备定位方法的步骤。

8.一种工程设备定位系统，其特征在于，采用如权利要求1-5中任一项所述的工程设备定位方法，用于预设场地的工程设备定位，所述工程设备定位系统包括：

多个视觉传感器，用于安装在所述预设场地；

惯性测量单元，用于安装在所述预设场地内的工程设备上；

定位装置，能够根据多个所述视觉传感器和所述惯性测量单元检测的信息确定出所述工程设备在所述预设场地的定位信息。

9.根据权利要求8所述的工程设备定位系统，其特征在于，还包括：

以太网，用于获取所述视觉传感器的信息；

通信收发器，用于获取所述惯性测量单元的信息。

10.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序和/或指令，所述程序和/或所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的工程设备定位方法的步骤。

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