JP6977921B2 - Mapping method, image collection processing system and positioning method - Google Patents

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Description

本発明は、インテリジェント倉庫の分野に関し、特に、インテリジェント倉庫用のマッピング方法、画像収集処理システム及び測位方法に関する。 The present invention relates to the field of intelligent warehouses, and more particularly to mapping methods, image acquisition processing systems and positioning methods for intelligent warehouses.

従来のインテリジェント倉庫では、常に測位場所を測定し、物理座標系を作成する必要があり、物理座標系は、例えば、メートル、デシメートル、センチなどの一般的な距離単位を測定単位とし、例えば、1メートル、1デシメートル、1センチ、0.55メートル、0.2デシメートル、1.4センチ、2分の1メートルなど、整数、小数、分数の形で記述することができ、座標系の方向は、一般的に建物の壁と平行したり、東南西北の方向と平行している。 In a conventional intelligent warehouse, it is necessary to constantly measure the positioning location and create a physical coordinate system, and the physical coordinate system uses a general distance unit such as meters, decimeters, and centimeters as a measurement unit, for example. It can be described in the form of integers, fractions, fractions, such as 1 meter, 1 decimeter, 1 cm, 0.55 meter, 0.2 decimeter, 1.4 cm, 1/2 meter, etc. The direction is generally parallel to the walls of the building or parallel to the north, south, east, and west directions.

インテリジェント倉庫で貨物を運送する無人搬送車AGVは、常にその位置を正確に測位する必要がある。しかし、従来の測位方法では、通常、その精度は作業のニーズを満たせず、特にAGVの位置パラメータ及び姿勢パラメータを正確に決定する必要がある場合には、なおさらである。これは操作員の操作と制御に非常に不利である。 The automatic guided vehicle AGV, which transports cargo in an intelligent warehouse, always needs to accurately position its position. However, with conventional positioning methods, their accuracy usually does not meet the needs of the work, especially when it is necessary to accurately determine the position and orientation parameters of the AGV. This is very disadvantageous to the operation and control of the operator.

したがって、従来技術においては、より正確なマッピング及び測位が可能な方法及び装置が必要である。 Therefore, in the prior art, there is a need for methods and devices capable of more accurate mapping and positioning.

背景技術の内容は発明者が知っている技術に過ぎず、当然のことながら、本技術分野の従来技術を代表するものではない。 The content of the background technology is only the technology known to the inventor, and of course, it does not represent the conventional technology in this technical field.

従来技術に存在している1つ又は複数の問題に対して、本発明は、場所をマッピングする方法であって、前記場所の座標系を作成又は取得することと、前記場所をスキャンして、標定点の画像、測位対象となる位置の画像、前記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得することと、前記標定点の画像、前記測位対象となる位置の画像、前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータに基づいて、前記測位対象となる位置の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することとを含む方法を提供する。 For one or more problems existing in the prior art, the present invention is a method of mapping a location by creating or acquiring a coordinate system of the location and scanning the location. Acquisition of the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the posture parameter corresponding to the image, the image of the control point, the image of the position to be the positioning target, the position parameter and the posture. Provided is a method including modifying the position parameter and the posture parameter of the image of the position to be positioned based on the parameter.

本発明の一態様によれば、前記位置パラメータは、横座標及び縦座標を含み、好ましくは、垂直座標を含み、前記姿勢パラメータは、ヨー角を含み、好ましくは、ピッチ角及びロール角を含む。 According to one aspect of the invention, the position parameter includes abscissa and coordinates, preferably vertical coordinates, and the attitude parameter includes a yaw angle, preferably a pitch angle and a roll angle. ..

本発明の一態様によれば、前記修正ステップは、それぞれ1枚の画像、前記1枚の画像に対応する前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータ、前記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、前記接続点の集合に基づいて、前記測位対象となる位置の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することとを含む。 According to one aspect of the invention, the modification step is a connection point including one image, the position parameter and the posture parameter corresponding to the one image, and whether the image corresponds to a control point. It includes creating the set of the above and modifying the position parameter and the attitude parameter of the image of the position to be positioned based on the set of the connection points.

本発明の一態様によれば、前記修正ステップは、前記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、前記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、前記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、前記マッピング接続集合に基づいて、前記測位対象となる位置の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することとを含む。 According to one aspect of the present invention, the modification step obtains two connection points whose distances do not exceed a predetermined value from the set of connection points as one connection, and creates a set of connections. For two connection points included in each connection in the set of connections, the connection reliability between the two connection points is calculated, and the connection whose connection reliability is higher than a predetermined threshold is used as the mapping connection set. It includes filtering and modifying the position and orientation parameters of the image of the position to be positioned based on the mapping connection set.

本発明の一態様によれば、前記修正ステップは、さらに、前記マッピング接続集合において、初期化ステップを実行する際に非標定点の接続点の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを初期反復パラメータとする勾配降下法を実行することを含む。 According to one aspect of the invention, the modification further sets the position and orientation parameters of the image of the connection point of the non-localization point as the initial iteration parameters when performing the initialization step in the mapping connection set. Includes performing a gradient descent method.

本発明の一態様によれば、前記修正ステップは、さらに、反復変化率が所定の閾値より低くなるまで、前記勾配降下法を実行することを含む。 According to one aspect of the invention, the modification further comprises performing the gradient descent method until the iterative rate of change is below a predetermined threshold.

本発明の一態様によれば、標定点のうちの一部又は全部に対して、複数回の画像収集を行い、毎回の画像収集に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得する。 According to one aspect of the present invention, image collection is performed a plurality of times for a part or all of the control points, and the position parameter and the posture parameter corresponding to each image collection are acquired.

本発明の一態様によれば、前記方法は、前記座標系、前記標定点の画像、前記測位対象となる位置の画像、前記標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータ、修正後の前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータをデータベース又はファイルに記憶して、地図ライブラリーを構築することをさらに含む。 According to one aspect of the present invention, in the method, the coordinate system, the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the posture parameter of the image of the control point, and the corrected positioning target. It further includes building a map library by storing the position and orientation parameters of the image at the position to be in a database or file.

本発明の一態様によれば、前記座標系は物理座標系である。 According to one aspect of the present invention, the coordinate system is a physical coordinate system.

本発明の一態様によれば、前記所定値は、前記画像の長さ又は幅の半分である。 According to one aspect of the invention, the predetermined value is half the length or width of the image.

本発明は、ベースと、前記ベースに取り付けられ、前記ベースの下方の領域の画像を収集できるように構成されているカメラと、前記ベースに取り付けられ、前記画像に対応する無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定又は算出できるように構成されている測定部品とを含む、画像収集用の無人搬送車をさらに提供する。 The present invention relates to a base, a camera attached to the base and configured to collect an image of an area below the base, and a position parameter of an automatic guided vehicle attached to the base and corresponding to the image. Also provided are automated guided vehicles for image acquisition, including measuring components configured to be able to measure or calculate attitude parameters.

本発明の一態様によれば、前記無人搬送車は、前記ベースに取り付けられ、前記カメラの画像を収集するために前記ベースの下方の領域を照明できるように構成されている発光装置をさらに含む。 According to one aspect of the invention, the automated guided vehicle further comprises a light emitting device attached to the base and configured to illuminate an area below the base for collecting images of the camera. ..

本発明の一態様によれば、前記無人搬送車は、前記ベースに取り付けられ、前記カメラと前記測定部品がいずれもそれに結合され、前記搬送車を制御して前記標定点及び前記測位対象となる位置に前進させて、前記標定点の画像と前記測位対象となる位置の画像を収集するように構成されている制御装置をさらに含む。 According to one aspect of the present invention, the automatic guided vehicle is attached to the base, the camera and the measuring component are both coupled to the automatic guided vehicle, and the automatic guided vehicle is controlled to be the control point and the positioning target. Further included is a control device configured to advance to a position and collect an image of the control point and an image of the position to be positioned.

本発明の一態様によれば、前記無人搬送車は、前記カメラ及び前記測定部品に結合され、前記画像、前記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理装置をさらに含む。 According to one aspect of the present invention, the unmanned carrier is coupled to the camera and the measuring component, and based on the image, the position parameter and the posture parameter, the position parameter of the image of the position to be positioned and the position parameter of the image. It also includes a processing device that modifies the attitude parameters.

本発明の一態様によれば、前記処理装置は、それぞれ1枚の画像、前記1枚の画像に対応する前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータ、前記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、前記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、前記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、前記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、前記マッピング接続集合において、反復変化率が所定の閾値より低くなるまで、初期化ステップを実行する際に非標定点の接続点の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを初期反復パラメータとする勾配降下法を実行することとを含む方法により、前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する。 According to one aspect of the present invention, the processing apparatus includes one image, the position parameter corresponding to the one image, the attitude parameter, and a connection point including whether or not the image corresponds to a control point. To create a set of connections, to acquire two connection points whose distances do not exceed a predetermined value as one connection from the set of connection points, and to create a set of connections, and to create a set of connections. For the two connection points included in each connection, the connection reliability between the two connection points is calculated, and the connections whose connection reliability is higher than a predetermined threshold are filtered as a mapping connection set. In the mapping connection set, a gradient descent method is performed in which the position parameter and the attitude parameter of the image of the connection point of the non-local point are used as the initial iteration parameters when the initialization step is executed until the iteration rate of change becomes lower than a predetermined threshold. The position parameter and the attitude parameter of the image of the position to be positioned are modified by a method including the execution.

本発明の一態様によれば、前記無人搬送車は、前記ベースに取り付けられ、前記発光装置からの光線を柔らかくするためのレンズフードをさらに含み、好ましくは、前記発光装置は、前記レンズフードを取り囲んで取り付けられる。 According to one aspect of the present invention, the automatic guided vehicle is attached to the base and further includes a lens hood for softening the light rays from the light emitting device, preferably, the light emitting device includes the lens hood. Surrounded and attached.

本発明の一態様によれば、前記測定部品は慣性航法測定部品である。 According to one aspect of the present invention, the measuring component is an inertial navigation measuring component.

本発明の一態様によれば、前記位置パラメータは、横座標及び縦座標を含み、好ましくは、垂直座標を含み、前記姿勢パラメータは、ヨー角を含み、好ましくは、ピッチ角及びロール角を含む。 According to one aspect of the invention, the position parameter includes abscissa and coordinates, preferably vertical coordinates, and the attitude parameter includes a yaw angle, preferably a pitch angle and a roll angle. ..

本発明の一態様によれば、前記測定部品は、レーザSLAM測定装置及び/又は視覚SLAM測定装置を含む。 According to one aspect of the invention, the measuring component includes a laser SLAM measuring device and / or a visual SLAM measuring device.

本発明の一態様によれば、前記処理装置は、前記座標系、前記標定点の画像、前記測位対象となる位置の画像、前記標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータ、修正後の前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータをデータベース又はファイルに記憶して、地図ライブラリーを構築するように構成されている。 According to one aspect of the present invention, the processing apparatus includes the coordinate system, the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the attitude parameter of the image of the control point, and the corrected positioning. It is configured to store the position parameter and the posture parameter of the image of the target position in a database or a file to construct a map library.

本発明は、上述したような無人搬送車と、前記カメラ及び前記測定部品に結合され、前記画像、前記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、前記画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理装置とを含む、画像収集処理システムをさらに提供する。 The present invention comprises an unmanned carrier as described above and a processing device that is coupled to the camera and the measuring component and modifies the position and attitude parameters of the image based on the image, the position parameters and the attitude parameters. Further provides an image acquisition processing system including.

本発明の一態様によれば、前記処理装置は、上述したようなマッピング方法を実行できるように構成されている。 According to one aspect of the present invention, the processing apparatus is configured to be capable of performing the mapping method as described above.

本発明は、無人搬送車の下方の画像を収集できるように構成されているカメラと、前記無人搬送車の下方を照明できるように構成されている発光装置と、前記無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定できるように構成されている慣性航法測定部品と、前記カメラと前記慣性航法測定部品がいずれもそれに結合され、前記画像、前記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、前記画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正するように構成されている処理装置とを含む、無人搬送車用のマッピング測位システムをさらに提供する。 The present invention includes a camera configured to collect an image of the lower part of the automatic guided vehicle, a light emitting device configured to illuminate the lower part of the automatic guided vehicle, and position parameters of the automatic guided vehicle. The inertial navigation measuring component configured to measure the attitude parameter, the camera and the inertial navigation measuring component are both coupled to it, and the position parameter of the image is based on the image, the position parameter and the attitude parameter. Further provided is a mapping positioning system for automated guided vehicles, including a processing device configured to modify the attitude parameters.

本発明の一態様によれば、前記処理装置は、請求項1〜10の何れか1項に記載のマッピング方法を実行できるように構成されている。 According to one aspect of the present invention, the processing apparatus is configured to be able to execute the mapping method according to any one of claims 1 to 10.

本発明は、場所の座標系を作成又は取得するように構成されている装置と、前記場所をスキャンして、標定点の画像、複数の測位対象となる位置の画像、前記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得するように構成されている装置と、前記画像、前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータに基づいて、前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する装置とを含む、場所をマッピングするデバイスをさらに提供する。 The present invention comprises a device configured to create or acquire a location coordinate system, an image of a control point by scanning the location, an image of a plurality of positioning targets, and a position corresponding to the image. A device configured to acquire parameters and attitude parameters, and a device that corrects the position parameters and attitude parameters of the image of the position to be positioned based on the image, the position parameters, and the attitude parameters. Further provides devices that map locations, including.

本発明は、上記のいずれか1項に記載の方法で得られた地図をロード又は取得することと、測位対象となる位置の画像、該画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを収集又は取得することと、前記地図に基づいて、該測位対象となる位置の画像との距離が最も近い画像を検索することとを含む測位方法をさらに提供する。 The present invention loads or acquires a map obtained by the method according to any one of the above, and collects or acquires an image of a position to be positioned, a position parameter and an attitude parameter corresponding to the image. Further provided is a positioning method including searching for an image having the closest distance to an image at a position to be positioned based on the map.

本発明の一態様によれば、前記測位方法は、位相相関法を用いて、前記測位対象となる位置の画像と前記距離が最も近い画像との間の信頼度、位置パラメータオフセット及び姿勢パラメータオフセットを算出することをさらに含む。 According to one aspect of the present invention, the positioning method uses a phase correlation method to determine the reliability, position parameter offset, and attitude parameter offset between the image at the position to be positioned and the image at the closest distance. Further includes calculating.

本発明の一態様によれば、位相相関法を用いて算出された信頼度が所定値より低い場合、該距離が最も近い画像を廃棄し、該測位対象となる位置の画像との距離が最も近く、信頼度が所定値より高い画像を再検索する。 According to one aspect of the present invention, when the reliability calculated by the phase correlation method is lower than a predetermined value, the image having the shortest distance is discarded, and the distance to the image at the position to be positioned is the shortest. Re-search for images that are close and have a higher reliability than the specified value.

図面は、本発明の更なる理解を提供するためのもので、明細書の一部を構成して、本発明の実施形態と共に本発明を説明するためのものであり、本発明に対する制限を構成するものではない。 The drawings are intended to provide a further understanding of the invention, which constitutes a portion of the specification to illustrate the invention along with embodiments of the invention and constitute limitations for the invention. It's not something to do.

本発明の一実施形態に係るマッピング方法のフローチャートである。It is a flowchart of the mapping method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る物理座標の概略図である。It is a schematic diagram of the physical coordinates which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る論理座標の概略図である。It is a schematic diagram of the logical coordinates which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る接続点の概略図である。It is a schematic diagram of the connection point which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る標定点の概略図である。It is a schematic diagram of the control point which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する方法のフローチャートである。It is a flowchart of the method of modifying the position parameter and the posture parameter of the image of the position to be the positioning target which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る位相相関法により算出された画像の重ね合わせの例である。This is an example of superimposing images calculated by the phase correlation method according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る接続の概略図である。It is a schematic diagram of the connection which concerns on one Embodiment of this invention. 物理座標系と論理座標系のマッピングが完了した後の地図のスクリーンショットを示す図である。It is a figure which shows the screenshot of the map after the mapping of the physical coordinate system and the logical coordinate system is completed. 本発明の一実施形態に係る画像収集用の無人搬送車の概略図である。It is a schematic diagram of the automatic guided vehicle for image collection which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る測位方法のフローチャートである。It is a flowchart of the positioning method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るコンピュータプログラム製品のブロック図である。It is a block diagram of the computer program product which concerns on one Embodiment of this invention.

以下では、いくつかの例示的な実施形態のみが簡単に説明される。当業者が想到できるように、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、説明した実施形態は様々な方法で修正することができる。したがって、図面及び説明は、実質的に、限定ではなく例示的であると考えられる。 In the following, only some exemplary embodiments will be briefly described. As one of ordinary skill in the art can conceive, the embodiments described may be modified in various ways without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the drawings and description are considered to be exemplary rather than limiting in substance.

本発明の説明では、「中心」、「縦」、「横」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」などの用語で指示された方位又は位置関係は、図面に示す方向又は位置関係に基づくものである。本発明を説明し、説明を簡単にするためだけで、装置又は要素が特定の方向を有し、特定の方位で構成し、動作しなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本発明に対する制限としては理解できない。なお、「第1」、「第2」という用語は、説明の目的のためのみに用いられ、相対的な重要性を示すか又は示唆し、あるいは技術的特徴の数量を示すものと理解すべきではない。従って、「第1」、「第2」と限定された特徴は、1つ以上の特徴を明示又は暗黙的に含むことができる。本発明の説明では、特に具体的な限定がない限り、「複数」の意味は、2つ以上である。 In the description of the present invention, "center", "vertical", "horizontal", "length", "width", "thickness", "top", "bottom", "front", "rear", "left" , "Right", "Vertical", "Horizontal", "Top", "Bottom", "Inside", "Outside", "Clockwise", "Counterclockwise", etc. Is based on the direction or positional relationship shown in the drawing. The present invention is merely intended to explain and simplify the description, as it does not imply or imply that the device or element must have a particular orientation, be configured in a particular orientation, and operate. It cannot be understood as a limitation on the invention. It should be noted that the terms "first" and "second" are used for explanatory purposes only and should be understood to indicate or suggest relative importance or indicate the quantity of technical features. is not it. Therefore, the features limited to "first" and "second" can explicitly or implicitly include one or more features. In the description of the present invention, the meaning of "plurality" is two or more unless otherwise specified.

本発明の説明では、特に明確な規定及び限定がない限り、「装着」、「連結」、「接続」という用語について、広義的に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよいし、取り外し可能な接続であってもよいし、あるいは一体的に接続してもよい。機械的接続であってもよいし、電気的接続であってもよいし、あるいは相互に通信可能であってもよい。直接的な接続であってもよいし、中間媒体を介して間接的に接続してもよいし、2つの要素の内部の連結又は2つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者にとっては、本発明における上記の用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解され得る。 In the description of the present invention, the terms "mounting", "connection", and "connection" should be broadly understood unless otherwise specified and limited, and may be, for example, a fixed connection. , It may be a removable connection, or it may be connected integrally. It may be a mechanical connection, an electrical connection, or it may be communicable with each other. It may be a direct connection, an indirect connection via an intermediate medium, an internal connection of the two elements, or an interaction relationship between the two elements. For those skilled in the art, the specific meanings of the above terms in the present invention may be understood depending on the specific circumstances.

本発明では、特に明確な規定及び限定がない限り、第1の特徴は、第2の特徴の「上」又は「下」であることは、第1の特徴と第2の特徴との直接接触を含むようにしてよいし、第1の特徴と第2の特徴は直接的な接触ではなく、それらの間の別の特徴で接触することを含むようにしてもよい。また、第1の特徴は、第2の特徴「の上」、「上方」、「上面」であることは、第1の特徴が第2の特徴の直上と斜め上であることを含み、又は第1の特徴の水平高さが第2の特徴よりも高いことを示すだけである。第1の特徴は、第2の特徴「の下」、「下方」、「下面」であることは、第1の特徴が第2の特徴の直下と斜め下であることを含み、又は第1の特徴の水平高さが第2の特徴よりも低いことを示すだけである。 In the present invention, unless otherwise specified and limited, the fact that the first feature is "above" or "below" the second feature is a direct contact between the first feature and the second feature. The first feature and the second feature may include contact with another feature between them rather than direct contact. Further, the fact that the first feature is "above", "above", and "upper surface" of the second feature includes that the first feature is directly above and diagonally above the second feature, or It only shows that the horizontal height of the first feature is higher than that of the second feature. The first feature being "below", "below", "bottom surface" of the second feature includes that the first feature is directly below and diagonally below the second feature, or first. It only shows that the horizontal height of the feature is lower than that of the second feature.

以下の開示は、本発明の異なる構造を実現するための多くの異なる実施形態又は実施例を提供する。本発明の開示を簡略化するために、以下では、特定の例の構成要素及び設定について説明する。当然のことながら、それらは単なる例であり、本発明を限定する目的ではない。なお、本発明は、様々な実施形態及び/又は設定の間の関係を示すものではなく、簡略化及び明確化のために、異なる例で参照数字及び/又は参照アルファベットを繰り返して用いることができる。さらに、本発明は様々な特定のプロセス及び材料の例を提供するが、当業者は他のプロセスの応用及び/又は他の材料の使用を想到することができる。 The following disclosures provide many different embodiments or examples for realizing the different structures of the invention. In order to simplify the disclosure of the present invention, the components and settings of a particular example will be described below. Of course, they are merely examples and are not intended to limit the invention. It should be noted that the present invention does not show the relationship between various embodiments and / or settings, and for simplification and clarification, reference numbers and / or reference alphabets can be used repeatedly in different examples. .. Further, while the present invention provides examples of various specific processes and materials, one of ordinary skill in the art can envision the application of other processes and / or the use of other materials.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明するが、本明細書に記載の好適な実施形態は、本発明を説明し解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないと理解すべきである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the preferred embodiments described herein are merely for explaining and interpreting the present invention, limiting the present invention. It should be understood that it is not something to do.

まず、図1を参照して、例えば、場所をマッピングする、本発明の第1実施形態に係るマッピング方法100を説明する。 First, with reference to FIG. 1, for example, the mapping method 100 according to the first embodiment of the present invention, which maps a place, will be described.

ステップS101で、上記場所の座標系を作成又は取得する。上記座標系は、物理座標系であってもよく、論理座標系であってもよく、いずれも本発明の範囲内である。座標系の定義には、一般的に原点の位置、XY座標軸の方向などが含まれる。 In step S101, the coordinate system of the above location is created or acquired. The coordinate system may be a physical coordinate system or a logical coordinate system, both of which are within the scope of the present invention. The definition of the coordinate system generally includes the position of the origin, the direction of the XY coordinate axes, and the like.

図2に示すように、例えば、測位が必要な場所を測定して、物理座標系を作成し、物理座標系は、一般的な距離単位、例えば、メートル、デシメートル、センチを測定単位とし、整数、小数、分数の形、例えば、1メートル、1デシメートル、1センチ、0.55メートル、0.2デシメートル、1.4センチ、2分の1メートルなどで説明することができ、座標系の方向は、一般的に建物の壁と平行であるか、又は東南西北の方向と平行であり、以上の原則に従って作成された座標は本システムでは物理座標系と呼ばれる。 As shown in FIG. 2, for example, a physical coordinate system is created by measuring a place where positioning is required, and the physical coordinate system uses general distance units such as meters, decimeters, and centimeters as measurement units. Can be described in the form of integers, fractions, fractions, such as 1 meter, 1 decimeter, 1 cm, 0.55 meters, 0.2 decimeters, 1.4 centimeters, 1/2 meter, etc., coordinates. The direction of the system is generally parallel to the wall of the building or parallel to the north, south, east, and west directions, and the coordinates created according to the above principles are called the physical coordinate system in this system.

業務の実際の状況に応じて設定された座標系は、本システムでは論理座標系と呼ばれる。限定ではなく例として、論理座標系と物理座標系の違いは、例えば、論理座標系では、一般的に例えば(1,2)、(5,10)のような整数で説明されて、座標系の方向が必ずしも物理座標系と重なり合わず、論理座標系の距離単位が、一般的な物理的単位ではなく、実際の作業需要に応じて定義されることであり、例えば、図3のA点、B点、C点について、B点の論理座標が(3,7)であり、A点の論理座標が(3,8)であり、C点の論理座標が(4,7)であり、左下隅の点を原点として、各論理的位置間隔を1.35メートルとして計算すると、A点の物理座標は(4.05,9.45)となる。従って、論理的位置と物理的位置は完全に一致してもよいし、両方には一定の換算関係があるようにしてもよい。論理的位置がある原因としては、業務ロジックを設計しやすく、或いはマッピング計算しやすくするために、例えばシェルフ配置を例にして、シェルフの位置は論理座標系の位置、例えば、(3、7)の位置で記憶され、物理的位置を使うと、上記(4.05、9.45)の説明があるので、作業者に理解し操作しにくく、物理的位置が必要な場合は、換算関係で換算でき、一般的な換算は、X方向とY方向で異なってもよい論理的位置間隔と呼ばれる1つの係数を乗算する。例えば、倉庫内のシェルフが1.3m*1.3mであり、シェルフの間隔が0.05mであれば、論理的位置間隔を1.35mと定義でき、シェルフが1.2m*1.0mであれば、論理的位置間隔をX軸方向において1.25m、Y軸方向において1.05mと定義することにより、物理的測位が必要なデバイスは、対応する物理的位置にあるシェルフを見つけることができる。以上の換算は通常の換算方式にすぎず、座標系の回転換算、非線形換算など、より複雑な換算方法もあり、紙幅の都合で、ここでは説明を省略する。以上の論理座標系についての説明は、限定ではなく例示的なものにすぎない。論理座標系とは、業務の実際の状況に応じて設定される座標系である。本発明の概念では、論理座標系での位置パラメータは整数に限定されず、小数を有することもできる。これらは、いずれも本発明の保護範囲内にある。場所の物理座標系又は論理座標系があらかじめ作成された場合、該当するファイル又はデータベースから取得すればいい。以下では、物理座標系を例として説明する。 The coordinate system set according to the actual business situation is called a logical coordinate system in this system. As an example, but not a limitation, the difference between a logical coordinate system and a physical coordinate system is, for example, in a logical coordinate system, generally explained by integers such as (1, 2,), (5, 10), and the coordinate system. The direction of is not necessarily overlapped with the physical coordinate system, and the distance unit of the logical coordinate system is not a general physical unit but is defined according to the actual work demand. For example, point A in FIG. , The logical coordinates of points B are (3,7), the logical coordinates of point A are (3,8), and the logical coordinates of point C are (4,7). When calculated with the point in the lower left corner as the origin and each logical position interval as 1.35 meters, the physical coordinates of point A are (4.05, 9.45). Therefore, the logical position and the physical position may be completely the same, or both may have a certain conversion relationship. The reason why there is a logical position is that the position of the shelf is the position of the logical coordinate system, for example, (3, 7), for example, in order to facilitate the design of the business logic or the mapping calculation. It is stored at the position of, and if the physical position is used, there is an explanation of (4.05, 9.45) above, so it is difficult for the operator to understand and operate, and if the physical position is necessary, it is converted. The conversion is possible and the general conversion is to multiply by one coefficient called the logical position spacing, which may be different in the X and Y directions. For example, if the shelves in the warehouse are 1.3m * 1.3m and the shelf spacing is 0.05m, the logical position spacing can be defined as 1.35m, and the shelves are 1.2m * 1.0m. If so, by defining the logical position spacing as 1.25 m in the X-axis direction and 1.05 m in the Y-axis direction, devices requiring physical positioning can find shelves in the corresponding physical positions. can. The above conversion is only a normal conversion method, and there are more complicated conversion methods such as rotation conversion and non-linear conversion of the coordinate system, and the description is omitted here due to space limitations. The above description of the logical coordinate system is not limited but merely exemplary. The logical coordinate system is a coordinate system set according to the actual situation of business. In the concept of the present invention, the position parameter in the logical coordinate system is not limited to an integer and may have a decimal number. All of these are within the scope of protection of the present invention. If the physical or logical coordinate system of the location is created in advance, it can be obtained from the corresponding file or database. In the following, a physical coordinate system will be described as an example.

ステップS102で、上記場所をスキャンして、標定点の画像(標定点の定義について、後述を参照)、測位対象となる位置の画像(好ましくは、複数の測位対象となる位置の画像)、上記標定点の画像及び測位対象となる位置の画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得する。 In step S102, the above-mentioned location is scanned to obtain an image of a control point (see below for a definition of a control point), an image of a position to be positioned (preferably an image of a plurality of positions to be positioned), and the above. The position parameter and the attitude parameter corresponding to the image of the control point and the image of the position to be positioned are acquired.

例えば、本発明のデバイス(後述)を搭載した無人搬送車を用いて、上記場所をスキャンし、測位対象となる位置の画像、標定点の画像、上記の2つの画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータとを取得することがきる。ここで、いわゆる測位対象となる位置とは、実際の作業条件によって決められ、例えば、無人搬送車が到着する位置である。 For example, an automatic guided vehicle equipped with the device of the present invention (described later) is used to scan the above location, and an image of a position to be positioned, an image of a control point, and a position parameter and a posture corresponding to the above two images. You can get the parameters. Here, the so-called positioning target position is determined by actual working conditions, and is, for example, a position where an automatic guided vehicle arrives.

図2を参照して説明すると、上記位置パラメータは、例えば、ある標定点又は測位が必要な位置の画像の物理座標系での横座標及び縦座標(つまり水平位置、例えば、画像中心の座標、又は画像のある隅の座標)であり、当然のことながら、ある基点に対する水平距離と縦方向距離であってもよく、上記姿勢パラメータは、取得された画像の角度、例えば、横軸又は縦軸に対する角度(つまりヨー角)である。本発明の好ましい実施形態によれば、上記画像に対応するピッチ角、ロール角、垂直高さなどのパラメータ(つまり無人搬送車が写真を取得する際のピッチ角、ロール角、垂直高さなど)を取得することもできる。本発明の好ましい実施形態によれば、本発明の無人搬送車に搭載された慣性航法測定装置を用いて、上記データを提供することができる。慣性航法測定装置は、例えば、ホイールエンコーダ、加速度計(1〜3軸)、ジャイロスコープ(1〜3軸)、磁束センサ(1〜3軸)、気圧センサ、ヨー角、ピッチ角、ロール角、水平位置、及び垂直位置をフィードバックできる測定装置を含む。ホイールエンコーダ、加速度計、ジャイロスコープ、磁束センサ、気圧センサで得られたデータを用いて計算することにより、ヨー角(即ち、画像が水平軸又は縦軸に対する角度)、ピッチ角、ロール角、水平位置、垂直位置を得ることができ、得られた以上のデータを画像に重畳して、(画像、ヨー角(つまり画像角度)、ピッチ角、ロール角、水平位置(つまりx軸横座標とy軸縦座標)、垂直位置、標定点であるかどうか)の七つ組のデータ組み合わせを形成し、図4に示すように、本システムでは接続点と呼ばれ、後続のマッピングのための入力とする。当然のことながら、当業者が理解できるように、上記接続点は、全てのデータを備える必要がなく、例えば、(画像、ヨー角、水平位置、標定点であるかどうか)を含む四つ組のデータ組み合わせを含むと、本発明の目的を達成できる。本発明の1つの好ましい実施形態によれば、標定点の画像及び対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータをできるだけ多く収集することにより、より正確に測位地図を作成し、より正確に測位することができ、収集時には、同じ領域を複数回経て複数回収集すると、測位地図をより正確にすることもできる。当然のことながら、本発明の保護範囲は、物理座標系での座標に限定されず、論理座標系での座標であってもよい。 Explaining with reference to FIG. 2, the above positional parameters are, for example, horizontal and vertical coordinates (that is, horizontal positions, for example, coordinates of the center of an image) in a physical coordinate system of an image at a certain control point or a position where positioning is required. Or the coordinates of a corner of the image), which may, of course, be the horizontal and vertical distances to a base point, where the attitude parameter is the angle of the acquired image, eg, the horizontal axis or the vertical axis. The angle with respect to (that is, the horizontal angle). According to a preferred embodiment of the present invention, parameters such as pitch angle, roll angle, and vertical height corresponding to the above image (that is, pitch angle, roll angle, vertical height, etc. when an automatic guided vehicle acquires a photograph). Can also be obtained. According to a preferred embodiment of the present invention, the above data can be provided by using the inertial navigation measuring device mounted on the automatic guided vehicle of the present invention. The inertial navigation measuring device includes, for example, a wheel encoder, an accelerometer (1 to 3 axes), a gyroscope (1 to 3 axes), a magnetic flux sensor (1 to 3 axes), a pressure sensor, a yaw angle, a pitch angle, and a roll angle. Includes a measuring device that can feed back the horizontal and vertical positions. Yaw angle (ie, the angle at which the image is on the horizontal or vertical axis), pitch angle, roll angle, horizontal by calculation using data obtained from wheel encoders, accelerometers, gyroscopes, magnetic flux sensors, and barometric pressure sensors. Positions and vertical positions can be obtained, and more data than obtained can be superimposed on the image (image, yaw angle (ie image angle), pitch angle, roll angle, horizontal position (ie x-axis horizontal coordinates and y). It forms a set of seven data combinations (axis vertical coordinates), vertical position, and whether it is a control point), and as shown in Fig. 4, it is called a connection point in this system, and it is used as an input for subsequent mapping. do. Naturally, as those skilled in the art can understand, the above connection points do not have to contain all the data, for example, a quadruple including (image, yaw angle, horizontal position, whether it is a control point). The object of the present invention can be achieved by including the data combination of. According to one preferred embodiment of the present invention, by collecting as many images of control points and corresponding position parameters and attitude parameters as possible, a positioning map can be created more accurately and positioning can be performed more accurately. At the time of collection, if the same area is passed through multiple times and collected multiple times, the positioning map can be made more accurate. As a matter of course, the protection range of the present invention is not limited to the coordinates in the physical coordinate system, but may be the coordinates in the logical coordinate system.

標定点について、それらの座標が正確に決定された点を代表する。図3に示すA点、B点、C点のように、これらの点の座標はすでに確認され、人為的に定義され、予め検証されるものである。 Represents a point where the coordinates of the control points are accurately determined. Like points A, B, and C shown in FIG. 3, the coordinates of these points have already been confirmed, artificially defined, and verified in advance.

図5には、標定点の一例が示されており、論理座標が(5,8)で、物理座標が(3.75,4.10)である標定点Aが示されている。当然のことながら、本発明では、論理座標と物理座標を同時に持たなければならない標定点に限定されない。多様な手段で標定点を識別し、確認することができる。例えば、1つは、画像に位置をラベリングされた十字線があり、画像を収集した後に、標定点及びその位置座標を識別することができ、もう1つは、その上にコード情報、例えば、バーコード又は二次元コードがあり、画像を収集した後、プログラムで復号することができ、復号された内容は、該標定点の位置座標である。本発明の一実施形態によれば、標定点の座標は事前に確認されているので、ステップS102で、標定点の画像の位置パラメータは、慣性航法測定装置によって測定された標定点の画像の位置パラメータではなく、該標定点の位置パラメータを用いる。 FIG. 5 shows an example of the control point, and the control point A whose logical coordinates are (5, 8) and whose physical coordinates are (3.75, 4.10) is shown. As a matter of course, the present invention is not limited to a control point that must have both logical and physical coordinates at the same time. The control point can be identified and confirmed by various means. For example, one has a position-labeled cross on the image that, after collecting the image, can identify the control point and its position coordinates, and the other is code information, eg, on it. There is a bar code or a two-dimensional code, and after collecting the image, it can be decoded by a program, and the decoded content is the position coordinates of the control point. According to one embodiment of the present invention, since the coordinates of the control point are confirmed in advance, in step S102, the position parameter of the image of the control point is the position of the image of the control point measured by the inertial navigation measuring device. The position parameter of the control point is used instead of the parameter.

ステップS103で、上記標定点の画像、上記測位対象となる位置の画像、上記位置パラメータ及び上記姿勢パラメータに基づいて、上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する。 In step S103, the position parameter and the posture parameter of the image of the position to be positioned are modified based on the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the posture parameter.

測位対象となる位置の画像に対して、その位置パラメータ及び姿勢パラメータは測定によって得られるものであり、例えば、慣性航法測定装置によって測定されて得るものであり、現場の作業条件で測定誤差が存在しているため、さらに修正してその精度を向上させる必要がある。標定点の画像は、測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正するための良い基準として用いることができる。 For the image of the position to be positioned, the position parameter and attitude parameter are obtained by measurement, for example, they can be measured by an inertial navigation measuring device, and there is a measurement error in the working conditions at the site. Therefore, it is necessary to make further corrections to improve its accuracy. The image of the control point can be used as a good reference for modifying the position parameter and the attitude parameter of the image of the position to be positioned.

図6を参照して、ステップS103の一実施形態を説明する。 An embodiment of step S103 will be described with reference to FIG.

ステップS1031で、接続点の集合を作成する。上述したように、各接続点は、(画像、ヨー角(つまり画像角度)、ピッチ角、ロール角、水平位置、垂直位置、標定点であるかどうか)の七つ組のデータ組み合わせ、又は(画像、ヨー角、水平位置、標定点であるかどうか)の四つ組のデータ組み合わせを含む。これらの接続点を利用して接続点集合を作成する。「標定点であるかどうか」というパラメータについて、該画像に標定点が現れ、かつ該標定点の予め検証された位置パラメータが正常に得られた場合、このパラメータは「標定点である」となり、さもなければ、該パラメータは「非標定点である」というものである。論理0又は1で表すこともできる。 In step S1031, a set of connection points is created. As mentioned above, each connection point is a set of seven data combinations (image, yaw angle (ie image angle), pitch angle, roll angle, horizontal position, vertical position, whether it is a control point), or ( Includes a quartet of data combinations (image, yaw angle, horizontal position, whether it is a control point). A set of connection points is created using these connection points. Regarding the parameter "whether or not it is a control point", if a control point appears in the image and a pre-verified position parameter of the control point is normally obtained, this parameter becomes "control point". Otherwise, the parameter is "non-localized". It can also be represented by logic 0 or 1.

ステップS1032で、上記接続点の集合に基づいて接続集合を作成し出力する。接続点の集合を入力し、接続点に含まれる水平位置、すなわちxy軸座標に応じて対になる操作を行い、対になる操作の原則としては、例えば、2つの画像の表示位置の距離が所定値を超えず、例えば、画像の長さ又は幅の50%、30%又は20%を超えない。例を挙げて説明すると、接続点Aの水平位置は(0,0)であり、接続点Bの水平位置は(5,0)であると、AからBまでの距離は5であり、画像のサイズが10*10であれば、A、Bは画像のサイズの50%を超えないという基準に合致し、ペアになることができ、本システムではこのような組み合わせは、接続と呼ばれ、各接続は、2つの接続点を含み、本システムにおいて接続集合と呼ばれる組み合わせ可能な全ての接続を出力する。 In step S1032, a connection set is created and output based on the set of connection points. A set of connection points is input, and a pairing operation is performed according to the horizontal position included in the connection points, that is, the xy-axis coordinates. As a principle of the pairing operation, for example, the distance between the display positions of two images is It does not exceed a predetermined value, for example, 50%, 30% or 20% of the length or width of the image. To explain with an example, if the horizontal position of the connection point A is (0,0) and the horizontal position of the connection point B is (5,0), the distance from A to B is 5, and the image. If the size of is 10 * 10, A and B meet the criteria that they do not exceed 50% of the size of the image and can be paired. In this system, such a combination is called a connection. Each connection contains two connection points and outputs all combinable connections called a connection set in the system.

ステップS1033で、生成された接続集合を入力し、接続集合中の各接続に対して、接続内の2つの接続点A、Bを抽出し、説明の便宜上、接続点Aを基準点と呼び、接続点Bを隣接点と呼び、基準点を原点として、隣接点をオフセットとして、基準点の画像と隣接点の画像を入力として、例えば、位相相関法を実行して、接続信頼度(conf)(両者の間の類似度を特徴付ける)、x方向相対変位(delta_x)、y方向相対変位(delta_y)、相対回転角度(theta)が得られ、本システムでは、(conf、delta_x、delta_y、theta)からなる四つ組を相互相関結果と呼び、対応する接続に入れて記憶し、信頼度が一定の閾値(例えば10であり、該相互相関結果がランダムに出現する確率は正規分布10シグマ位置で表される確率値より小さいと理解できる)を超える接続を保留し、本システムにおいてマッピング接続集合と呼ばれる、フィルタリングされた後の信頼度が該閾値より大きく相互相関結果を含む新しい接続集合を出力する。上記接続信頼度は、位相相関法の出力であり、位相相関法で算出された値のピーク値の鋭さ、又はピーク付近の分布により算出されるものであり、分布が正規状態であると仮定すると、ピーク値と平均値を知ることで、信頼度を算出することができる。相互相関結果は、上記の位相相関法に従って、2つの画像の相関度を算出することにより算出されるものである。位相相関法を実行する過程において、クロスパワースペクトルの計算に関わり、クロスパワースペクトラム関数を利用して、異なる変位条件での相互相関レベルを得ることができ、相互相関レベルが正規分布に従うと仮定すると、統計方法により正規分布の相関パラメータを算出することができ、該パラメータを最大の相互相関値で割れば、接続信頼度を算出することができる。 In step S1033, the generated connection set is input, two connection points A and B in the connection are extracted for each connection in the connection set, and the connection point A is referred to as a reference point for convenience of explanation. The connection point B is called an adjacent point, the reference point is the origin, the adjacent point is the offset, and the image of the reference point and the image of the adjacent point are input. For example, a phase correlation method is executed to obtain a connection reliability (conf). (Characterizing the similarity between the two), x-direction relative displacement (delta_x), y-direction relative displacement (delta_y), relative rotation angle (theta) are obtained, and in this system, (conf, delta_x, delta_y, theta). A quadruple consisting of is called a cross-correlation result, which is stored in the corresponding connection and has a certain threshold of reliability (for example, 10 and the probability that the cross-correlation result appears randomly is a normal distribution at 10 sigma positions). It suspends connections that exceed (which can be understood to be smaller than the probability value represented), and outputs a new connection set, called a mapping connection set in this system, whose reliability after filtering is greater than the threshold and contains cross-correlation results. .. The connection reliability is the output of the phase correlation method, and is calculated by the sharpness of the peak value of the value calculated by the phase correlation method or the distribution near the peak, and it is assumed that the distribution is in a normal state. By knowing the peak value and the average value, the reliability can be calculated. The cross-correlation result is calculated by calculating the degree of correlation between the two images according to the above-mentioned phase correlation method. In the process of performing the phase correlation method, we are involved in the calculation of the cross-power spectrum, and we can use the cross-power spectrum function to obtain the cross-correlation levels under different displacement conditions, assuming that the cross-correlation levels follow a normal distribution. , The correlation parameter of the normal distribution can be calculated by the statistical method, and the connection reliability can be calculated by dividing the parameter by the maximum cross-correlation value.

一実施形態によれば、マッピング接続集合は、両方の点が全て標定点である接続を含まない。 According to one embodiment, the mapping connection set does not include connections where both points are all control points.

図7に示すように、図中の灰色領域は画像Aであり、緑色領域は画像Bであり、位相相関により算出された、2つの画像の重ね合わせ領域を示している。例えば、図7の2つの画像AとBの算出した相互相関結果は、信頼度131.5142、x方向相対変位33.4、y方向位相変位10.7、回転角度0.3度である。 As shown in FIG. 7, the gray area in the figure is the image A, the green area is the image B, and the superimposed area of the two images calculated by the phase correlation is shown. For example, the calculated cross-correlation results of the two images A and B in FIG. 7 are reliability 131.5142, x-direction relative displacement 33.4, y-direction phase displacement 10.7, and rotation angle 0.3 degrees.

図8は、基準点と隣接点を含む接続の概略図を示す。 FIG. 8 shows a schematic diagram of a connection including a reference point and an adjacent point.

ステップS1034で、マッピング接続集合において勾配降下法を実行し、上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する。一実施形態によれば、標定点の画像の横縦座標と角度は不変であり、勾配調整は、非標定点の画像のパラメータを変数として、標定点の画像は定数と見なされる。あるいは、マッピング接続集合は、両方の点が全て標定点である接続を含まないと定義することができ、このような調整が意義なく、標定点はもともと調整されるべきでなくて、勾配を求める時にも求められないためである。最適化関数は、例えば数式1に示される。 In step S1034, the gradient descent method is executed in the mapping connection set, and the position parameter and the attitude parameter of the image of the position to be positioned are corrected. According to one embodiment, the horizontal and vertical coordinates and angles of the image of the control point are invariant, and the gradient adjustment is made with the parameters of the image of the non-control point as variables, and the image of the control point is regarded as a constant. Alternatively, the mapping connection set can be defined as not including connections where both points are all control points, such adjustments are meaningless, the control points should not be adjusted originally, and the gradient is calculated. This is because it is not always required. The optimization function is shown in, for example, Equation 1.

Figure 0006977921
・・・・(数式1)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 1)

Figure 0006977921
・・・・(数式2)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 2)

Figure 0006977921
・・・・(数式3)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 3)

Figure 0006977921
・・・・(数式4)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 4)

Figure 0006977921
・・・・(数式5)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 5)

Figure 0006977921
・・・・(数式6)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 6)

Figure 0006977921
・・・・(数式7)
Figure 0006977921
・ ・ ・ ・ (Formula 7)

ここで、

Figure 0006977921
はマッピング接続集合に全部で
Figure 0006977921
個の接続が含まれることを表し、
Figure 0006977921
はマッピング接続集合中の
Figure 0006977921
番目の接続を表し、
Figure 0006977921

Figure 0006977921
番目の接続の基準点を表し、
Figure 0006977921

Figure 0006977921
番目の接続の隣接点を表し、
Figure 0006977921

Figure 0006977921
番目の接続の相互相関結果を表し、
Figure 0006977921
は基準点のヨー角を表し、
Figure 0006977921
は隣接点のヨー角を表し、
Figure 0006977921
は相互相関結果における相対回転角度を表し、
Figure 0006977921
は基準点と隣接点の慣性航法測定部品での角度差として理解でき、
Figure 0006977921
は慣性航法測定部品での角度差と相互相関結果における相対回転との角度差として理解でき(相互相関結果における回転角度は位相相関法により算出されたthetaであり、この値は、隣接点の画像がどれぐらいの角度を回転すれば基準点の画像と平行になるかを表す)、ここで、
Figure 0006977921
はヨー角重み関数であり、ヨー角のフィッティング過程において、異なる接続点属性(例えば、標定点と非標定点)の地図反復における重みが異なること(一例として、一般的には、標定点の重みが大きく、例えば1000であり、非標定点の重みが小さく、例えば1である)を表し、
Figure 0006977921
は相互相関結果における角度差の重み関数であり、異なる接続属性(例えば、2つの非標定点の間の接続、標定点と非標定点の間の接続)の相互相関結果角度に対する重み(2つの非標定点の接続であれば、変化の度合いが対等又は均等になるはずであり、これは、2つのコードの地位は等しいが、標定点と非標定点の変化の度合いは対等ではなく、非標定点の変化の度合いが標定点より著しく大きいため、重みにより制御される必要があるからである。実際の状況に応じて重みを与えることができる)を表す。1つの好ましい実施形態によれば、2つの非標定点の接続について、重みは1とし、同じレベルで調整することができ、標定点と非標定点の接続についても、重みは1としてもよく、これは、標定点が定数であり、勾配計算に関与しないため、勾配が不変であると考えられるからである。標定点を微調整することを考慮すれば、標定点と非標定点との接続の重み付け比は99:1に達することができる。 here,
Figure 0006977921
Is all in the mapping connection set
Figure 0006977921
Represents that it contains a number of connections
Figure 0006977921
Is in the mapping connection set
Figure 0006977921
Represents the second connection
Figure 0006977921
teeth
Figure 0006977921
Represents the reference point for the second connection
Figure 0006977921
teeth
Figure 0006977921
Represents the adjacency point of the second connection
Figure 0006977921
teeth
Figure 0006977921
Represents the cross-correlation result of the second connection
Figure 0006977921
Represents the yaw angle of the reference point
Figure 0006977921
Represents the yaw angle of adjacent points
Figure 0006977921
Represents the relative rotation angle in the cross-correlation result
Figure 0006977921
Can be understood as the angle difference between the reference point and the adjacent point in the inertial navigation measurement component.
Figure 0006977921
Can be understood as the angle difference between the angle difference in the inertial navigation measurement component and the relative rotation in the cross-correlation result (the rotation angle in the cross-correlation result is theta calculated by the phase correlation method, and this value is the image of the adjacent point. Represents how much angle should be rotated to be parallel to the image of the reference point), where
Figure 0006977921
Is a yaw angle weighting function, where different connection point attributes (eg, directed and non-elevated points) have different weights in map iterations in the yaw angle fitting process (as an example, generally, the weights of the directed points). Is large, for example 1000, and the weight of the non-local point is small, for example 1).
Figure 0006977921
Is a weighting function of the angle difference in the cross-correlation result, and the weights for the cross-correlation result angles of different connection attributes (eg, the connection between two non-local points, the connection between the control points and the non-control points) (two). If the connection of non-local points, the degree of change should be equal or equal, which means that the positions of the two codes are equal, but the degree of change between the fixed point and the non-local point is not equal and non-directed. This is because the degree of change of the control point is significantly larger than that of the control point, so that it needs to be controlled by the weight. The weight can be given according to the actual situation). According to one preferred embodiment, the weight of the connection between the two non-local points can be set to 1 and can be adjusted at the same level, and the connection between the fixed point and the non-local point may also be set to a weight of 1. This is because the control point is a constant and does not participate in the gradient calculation, so the gradient is considered to be invariant. Considering fine-tuning the control points, the weighting ratio of the connection between the control points and the non-control points can reach 99: 1.

その他の数式の説明は、全て以上の説明と同様に、慣性航法測定部品でのX軸方向の差と相互相関結果におけるX軸方向相対変位の差、慣性航法測定部品でのY軸方向の差と相互相関結果におけるY軸方向相対変位との差をそれぞれ算出し、上記重み関数は、いずれも業務状況、アルゴリズム適合状況に応じて調整することができる。

Figure 0006977921
は基準点のx軸座標を表し、
Figure 0006977921
は隣接点のx軸座標を表し、
Figure 0006977921
は相互相関結果におけるx方向相対変位を表し、
Figure 0006977921
は基準点と隣接点の慣性航法測定部品でのx方向座標の差として理解でき、
Figure 0006977921
は慣性航法測定部品でのx方向座標の差と相互相関結果におけるx方向相対変位の差として理解でき(相互相関結果におけるx方向相対変位は、位相相関法により算出されたdelta_xであり、この値は、隣接点の画像がx方向に沿ってどのぐらいの距離を並進すれば基準点の画像に整列するかを表す)、ここで、
Figure 0006977921
はx軸重み関数であり、x軸座標のフィッティング過程において、異なる接続点属性(例えば、標定点と非標定点)の地図反復における重みが異なること(一例として、一般的には、標定点の重みが大きく、例えば1000であり、非標定点の重みが小さく、例えば1である)を表し、
Figure 0006977921
は相互相関結果のx軸相対変位に対する調整重みであり、例えば1をとすることができる。 The explanations of the other formulas are the same as the above explanations, the difference in the X-axis direction in the inertial navigation measurement component, the difference in the relative displacement in the X-axis direction in the mutual correlation result, and the difference in the Y-axis direction in the inertial navigation measurement component. And the difference between the mutual correlation result and the relative displacement in the Y-axis direction are calculated, and the weighting functions can be adjusted according to the business situation and the algorithm conformance situation.
Figure 0006977921
Represents the x-axis coordinates of the reference point
Figure 0006977921
Represents the x-axis coordinates of adjacent points
Figure 0006977921
Represents the x-direction relative displacement in the cross-correlation result
Figure 0006977921
Can be understood as the difference in x-direction coordinates between the reference point and the adjacent point in the inertial navigation measurement component.
Figure 0006977921
Can be understood as the difference between the x-direction coordinates in the inertial navigation measurement component and the x-direction relative displacement in the cross-correlation result (the x-direction relative displacement in the cross-correlation result is delta_x calculated by the phase correlation method, and this value. Represents how far the adjacent point image should be translated along the x direction to align with the reference point image), where
Figure 0006977921
Is an x-axis weighting function, in which, in the fitting process of x-axis coordinates, different connecting point attributes (eg, directed and non-elevated points) have different weights in map iterations (as an example, generally of directed points). The weight is large, for example 1000, and the weight of the non-local point is small, for example 1).
Figure 0006977921
Is an adjustment weight for the x-axis relative displacement of the cross-correlation result, and can be set to 1, for example.


Figure 0006977921
は基準点のy軸座標を表し、
Figure 0006977921
は隣接点のy軸座標を表し、
Figure 0006977921
は相互相関結果におけるy方向相対変位を表し、
Figure 0006977921
は基準点と隣接点の慣性航法測定部品でのy方向座標の差として理解でき、
Figure 0006977921
は慣性航法測定部品でのy方向座標の差と相互相関結果におけるy方向相対変位との差として理解でき(相互相関結果におけるy方向相対変位は、位相相関法により算出されたdelta_yであり、この値は、隣接点画像がy方向に沿ってどのぐらいの距離を並進すれば基準点の画像に整列するを表す)、ここで、
Figure 0006977921
はx軸重み関数であり、y軸座標フィッティング過程において、異なる接続点属性(例えば、標定点と非標定点)の地図反復における重みが異なること(一例として、一般的には、標定点の重みが大きく、例えば1000であり、非標定点の重みが小さく、例えば1である)を表し、
Figure 0006977921
は相互相関結果のy軸相対変位に対する調整重みであり、例えば1とすることができる。
Figure 0006977921
Represents the y-axis coordinates of the reference point
Figure 0006977921
Represents the y-axis coordinates of adjacent points
Figure 0006977921
Represents the relative displacement in the y direction in the cross-correlation result.
Figure 0006977921
Can be understood as the difference in y-direction coordinates between the reference point and the adjacent point in the inertial navigation measurement component.
Figure 0006977921
Can be understood as the difference between the difference in the y-direction coordinates in the inertial navigation measurement component and the y-direction relative displacement in the cross-correlation result (the y-direction relative displacement in the cross-correlation result is delta_y calculated by the phase correlation method. The value represents how far the adjacent point image should be translated along the y direction to align with the reference point image), where.
Figure 0006977921
Is an x-axis weight function, and in the y-axis coordinate fitting process, different connection point attributes (eg, control point and non-control point) have different weights in the map iteration (as an example, in general, the weight of the control point). Is large, for example 1000, and the weight of the non-local point is small, for example 1).
Figure 0006977921
Is an adjustment weight for the y-axis relative displacement of the cross-correlation result, and can be set to 1, for example.


Figure 0006977921

Figure 0006977921

Figure 0006977921
はそれぞれ、theta、x、y変化量の最終フィッティング結果における重みを表し、あるシーンはthetaの変化に対して敏感であれば、
Figure 0006977921
を上げることができる。1つの好ましい実施形態によれば、
Figure 0006977921

Figure 0006977921

Figure 0006977921
はいずれも1である。
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
Represents the weights of theta, x, and y changes in the final fitting result, respectively, and if a scene is sensitive to changes in theta,
Figure 0006977921
Can be raised. According to one preferred embodiment
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
Are all 1.

数式1における独立変数は

Figure 0006977921

Figure 0006977921

Figure 0006977921

Figure 0006977921

Figure 0006977921

Figure 0006977921
である。数式1の各独立変数を導出することにより、各独立変数の勾配方向、又は一組の勾配集合が得られ、勾配降下を行うために使用されている。 The independent variable in Equation 1 is
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
,
Figure 0006977921
Is. By deriving each independent variable in Equation 1, the gradient direction of each independent variable or a set of gradient sets is obtained and used to perform gradient descent.

勾配降下法の初期化ステップを実行し、慣性航法によりラベリングされた位置パラメータ及び姿勢パラメータを画像の初期位置とする。勾配降下法の入力について、1つは前回の反復集合であり、1つは勾配であり、1つはステップサイズであり、ここで、勾配は数式1から導関数を求めることによって得られ、反復初期集合は、例えば、慣性航法によってラベリングされた位置パラメータ及び姿勢パラメータで付値され、ステップサイズは固定又は可変である。 The initialization step of the gradient descent method is executed, and the position parameter and the attitude parameter labeled by the inertial navigation are set as the initial position of the image. For the input of the gradient descent method, one is the previous iterative set, one is the gradient, and one is the step size, where the gradient is obtained by finding the derivative from Equation 1 and iterating. The initial set is priced, for example, with position and attitude parameters labeled by inertial navigation, and the step size is fixed or variable.

勾配と反復初期集合を決定した後、勾配方向にステップサイズの降下を行い、数式1を用いて最適化する。必要に応じてステップサイズアルゴリズムをカスタマイズすることができ、本システムは、固定ステップサイズを用いて、勾配降下を行うのが好ましい。反復変化率が所定の閾値より低くなるまで繰り返して実行し、本システムは、例えば、所定の閾値が0.1%である。変化率は、例えば前回算出した値と今回の反復計算で得られた値との差を前回の値で割ったものである。最終的に、各画像の基点(例えば、中心点)の物理座標及び姿勢パラメータを修正後の測位対象となる位置の位置パラメータ及び姿勢パラメータとして得られる。 After determining the gradient and the iterative initial set, the step size is reduced in the gradient direction and optimized using Equation 1. The step size algorithm can be customized as needed, and the system preferably uses a fixed step size to perform gradient descent. Iterative execution is repeated until the iterative change rate becomes lower than a predetermined threshold value, and the present system has, for example, a predetermined threshold value of 0.1%. The rate of change is, for example, the difference between the value calculated last time and the value obtained in this iterative calculation divided by the previous value. Finally, the physical coordinates and posture parameters of the base point (for example, the center point) of each image are obtained as the position parameter and the posture parameter of the position to be positioned as the corrected position.

なお、マッピング接続集合において勾配降下法を実行する過程では、標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータは変化しない。 In the process of executing the gradient descent method in the mapping connection set, the position parameter and the attitude parameter of the image of the control point do not change.

以上に説明した勾配降下法の実行において、画像のx軸座標、y軸座標、及びヨー角が用いられている。本発明の1つの好ましい実施形態によれば、画像に対応する垂直座標、ピッチ角、及びロール角を含んでもよく、特に、場所に平坦ではない場合、これは非常に役立つ。これらは本発明の保護範囲内にある。 In the execution of the gradient descent method described above, the x-axis coordinates, y-axis coordinates, and yaw angle of the image are used. According to one preferred embodiment of the invention, the vertical coordinates, pitch angle, and roll angle corresponding to the image may be included, which is very useful, especially if it is not flat in place. These are within the scope of protection of the present invention.

本発明の好ましい実施形態によれば、標定点のうちの一部又は全部に対して、複数回の画像収集を行い、毎回の画像収集に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得する。標定点の画像を複数回収集することにより、反復結果がより正確になり、接続の数が増加する。 According to a preferred embodiment of the present invention, image collection is performed a plurality of times for a part or all of the control points, and the position parameter and the posture parameter corresponding to each image collection are acquired. By collecting images of control points multiple times, the iterative results are more accurate and the number of connections is increased.

本発明の1つの好ましい実施形態によれば、上記座標系、上記標定点の画像、上記測位対象となる位置の画像、上記標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータ、修正後の上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータをデータベース又はファイルに記憶して、地図ライブラリーを構築することをさらに含む。1つの好ましい実施形態によれば、上記接続の集合及び/又は上記マッピング接続集合を地図の一部として同時に上記データベース又はファイルに記憶する。図9は本発明に基づいて構築された地図を示す。 According to one preferred embodiment of the present invention, the coordinate system, the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the posture parameter of the image of the control point, and the corrected positioning target. It further includes storing the position and orientation parameters of the image of the position in a database or file to build a map library. According to one preferred embodiment, the set of connections and / or the set of mapping connections are simultaneously stored in the database or file as part of the map. FIG. 9 shows a map constructed based on the present invention.

好ましくは、反復後の地図に対して人工チェックと微調整を行うと、物理座標系と論理座標系の安定したマッピングが完了し、後続の測位のために用いる。 Preferably, when the repeated map is artificially checked and fine-tuned, stable mapping between the physical coordinate system and the logical coordinate system is completed and used for subsequent positioning.

以下、図10を参照しながら、本発明の他の実施形態に係る画像収集用の無人搬送車10を説明する。図10に示すように、無人搬送車10の内部部品が示されているが、そのケースなどの部品は明瞭化のために省略する。無人搬送車10はベース6と、上記ベースに取り付けられ、上記ベースの下方の領域を照明できるように構成されている発光装置5−2と、上記ベースに取り付けられ、上記ベースの下方の領域の画像、例えば、上記発光装置により照明される領域の画像を収集できるように構成されているカメラ5−3と、上記ベースに取り付けられ、上記画像に対応する上記無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定又は算出できるように構成されている測定部品3とを含む。 Hereinafter, the automatic guided vehicle 10 for image collection according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the internal parts of the automatic guided vehicle 10 are shown, but the parts such as the case are omitted for the sake of clarity. The automatic guided vehicle 10 is attached to the base 6, a light emitting device 5-2 attached to the base and configured to illuminate the area below the base, and a region below the base attached to the base. An image, for example, a camera 5-3 configured to be able to collect an image of an area illuminated by the light emitting device, and a position parameter and an attitude parameter of the automatic guided vehicle attached to the base and corresponding to the image. Includes a measuring component 3 configured to be able to measure or calculate.

駆動輪1はベース6に取り付けられ、駆動力を提供するモータと、駆動力を増幅する減速器と、モータの回転角度を取得することにより無人搬送車又は駆動輪の水平位置を取得することができるエンコーダとを含む。駆動輪2は駆動輪1と協力して運動制御を達成する。上記測定部品3は、例えば、慣性航法測定装置であり、例えば、横座標、縦座標、垂直座標、ヨー角、ピッチ角、及びロール角などのような瞬間速度、瞬間角度、瞬間位置のうちの1つ又は複数を提供することができる。本発明の一実施形態によれば、上記駆動輪のエンコーダは、上記測定部品3の一部であってもよい。制御装置4は、上記ベース6に取り付けられ、測定部品3及びカメラ5−3に結合される。上記制御装置4は、上記無人搬送車を制御して標定点及び測位対象となる位置に前進させて、上記標定点の画像及び上記測位対象となる位置の画像を収集するように構成され、かつ上記カメラ5−3と上記測定部品3を同期させることにより、カメラが画像を収集すると同時に、上記測定部品3は、上記無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定でき、すなわち、上記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得する。 The drive wheel 1 is attached to the base 6 and can acquire the horizontal position of the automatic guided vehicle or the drive wheel by acquiring the rotation angle of the motor that provides the drive force, the speed reducer that amplifies the drive force, and the motor. Includes an encoder that can. The drive wheels 2 cooperate with the drive wheels 1 to achieve motion control. The measuring component 3 is, for example, an inertial navigation measuring device, and is, for example, among instantaneous speeds, instantaneous angles, and instantaneous positions such as abscissa, ordinate, vertical coordinates, yaw angle, pitch angle, and roll angle. One or more can be provided. According to one embodiment of the present invention, the drive wheel encoder may be a part of the measurement component 3. The control device 4 is attached to the base 6 and is coupled to the measuring component 3 and the camera 5-3. The control device 4 is configured to control the unmanned carrier to advance to a control point and a position to be positioned, and to collect an image of the control point and an image of the position to be positioned. By synchronizing the camera 5-3 with the measuring component 3, the measuring component 3 can measure the position parameter and the attitude parameter of the unmanned carrier at the same time as the camera collects the image, that is, corresponds to the image. Acquire the position parameter and attitude parameter to be used.

上記カメラ5−3は、例えば、無人搬送車の下方の画像を取得する下方監視型カメラであり、ベースに取り付けられ下方監視型カメラの撮影領域を照明する発光装置5−2及びレンズフード5−1とともに撮像装置5を形成する。レンズフード5−1は、上記ベースに取り付けられ、発光装置の光線をより柔らかくし、テカリ現象の発生を防ぐために用いられる。上記発光装置は、好ましくは、上記レンズフードを取り囲んで取り付けられる。 The camera 5-3 is, for example, a downward monitoring type camera that acquires an image of the lower part of an automatic guided vehicle, and is a light emitting device 5-2 and a lens hood 5-2 that are attached to a base and illuminate the shooting area of the downward monitoring type camera. The image pickup device 5 is formed together with 1. The lens hood 5-1 is attached to the base and is used to soften the light rays of the light emitting device and prevent the occurrence of the shiny phenomenon. The light emitting device is preferably attached so as to surround the lens hood.

本発明の好ましい実施形態によれば、無人搬送車10は、上記カメラ5−3及び上記測定部品3に結合され、上記カメラで収集した画像と測定部品で測定した位置パラメータ及び姿勢パラメータを受信し、上記画像、上記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理装置(未図示)をさらに含む。当業者が理解できるように、処理装置は、上記無人搬送車10に組み込まれてもよく、上記無人搬送車から物理的に分離されて、有線又は無線の方式により他の部材と通信してもよい。これらは、いずれも本発明の範囲内にある。 According to a preferred embodiment of the present invention, the unmanned carrier 10 is coupled to the camera 5-3 and the measuring component 3 and receives an image collected by the camera and a position parameter and an attitude parameter measured by the measuring component. Further includes a processing device (not shown) that corrects the position parameter and the attitude parameter of the image of the position to be positioned based on the image, the position parameter and the attitude parameter. As can be understood by those skilled in the art, the processing device may be incorporated in the automatic guided vehicle 10 or may be physically separated from the automatic guided vehicle and communicate with other members by a wired or wireless method. good. All of these are within the scope of the present invention.

本発明の1つの好ましい実施形態によれば、上記処理装置は、それぞれ1枚の画像、上記1枚の画像に対応する上記位置パラメータ及び上記姿勢パラメータ、上記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、上記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、上記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、上記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、反復変化率が所定の閾値より低くなるまで、上記マッピング接続集合において、初期化ステップを実行する際に非標定点の接続点の画像の上記位置パラメータ及び姿勢パラメータを初期反復パラメータとする勾配降下法を実行することとを含む方法により、上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する。具体的な計算過程は、数式1−7に示されている。 According to one preferred embodiment of the present invention, the processing apparatus determines one image, the position parameter corresponding to the one image, the attitude parameter, and whether the image corresponds to a control point. Creating a set of connection points including, and acquiring two connection points whose distances do not exceed a predetermined value as one connection from the set of connection points, and creating a set of connections, and the above connection For two connection points included in each connection in the set, the connection reliability between the above two connection points is calculated, and the connections whose connection reliability is higher than a predetermined threshold are filtered as a mapping connection set. And, in the mapping connection set, the gradient using the position parameter and the attitude parameter of the image of the connection point of the non-localization point as the initial repetition parameter when executing the initialization step until the repetition rate of change becomes lower than a predetermined threshold value. The position parameter and the attitude parameter of the image of the position to be positioned are modified by a method including executing the descent method. The specific calculation process is shown in Equation 1-7.

本発明の好ましい実施形態によれば、上記測定部品は、慣性航法測定部品であり、上記位置パラメータは、横座標及び縦座標を含み、好ましくは、垂直座標を含み、上記姿勢パラメータは、ヨー角を含み、好ましくは、ピッチ角及びロール角を含む。 According to a preferred embodiment of the present invention, the measurement component is an inertial navigation measurement component, the position parameter includes abscissa and ordinate coordinates, preferably a vertical coordinate, and the attitude parameter is a yaw angle. , And preferably includes a pitch angle and a roll angle.

本発明の1つの好ましい実施形態によれば、上記測定部品は、レーザSLAM測定装置及び/又は視覚SLAM測定装置を含む。 According to one preferred embodiment of the invention, the measuring component includes a laser SLAM measuring device and / or a visual SLAM measuring device.

本発明の1つの好ましい実施形態によれば、上記処理装置は、上記座標系、上記標定点の画像、上記測位対象となる位置の画像、上記標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータ、修正後の上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータをデータベース又はファイルに記憶して、地図ライブラリーを構築するように構成されている。 According to one preferred embodiment of the present invention, the processing apparatus includes the coordinate system, the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the posture parameter of the image of the control point, and after modification. The position parameter and the posture parameter of the image of the position to be positioned are stored in a database or a file, and a map library is constructed.

本発明は、上述したような無人搬送車と、上記カメラ及び上記測定部品と通信し、上記画像、上記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、上記画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正するように構成されている処理装置とを含む画像収集処理システムをさらに提供する。上記処理装置は、例えば、上記無人搬送車に設置されていない。 The present invention is configured to communicate with the unmanned carrier as described above, the camera and the measurement component, and modify the position parameters and attitude parameters of the image based on the image, the position parameter and the attitude parameter. Further provided is an image acquisition processing system including the processing equipment being used. The processing device is not installed in the automatic guided vehicle, for example.

上記処理装置は、例えば、上述したようなマッピング方法100を実行できるように構成されている。 The processing apparatus is configured to be able to execute, for example, the mapping method 100 as described above.

本発明は、上記無人搬送車の下方の画像を収集できるように構成されているカメラと、上記無人搬送車の下方を照明できるように構成されている発光装置と、上記無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定できるように構成されている慣性航法測定部品と、上記カメラと上記慣性航法測定部品がいずれもそれに結合され、上記画像、上記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、上記画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理装置とを含む無人搬送車用のマッピング測位システムをさらに提供する。 The present invention includes a camera configured to collect an image of the lower part of the automatic guided vehicle, a light emitting device configured to illuminate the lower part of the automatic guided vehicle, and a position parameter of the automatic guided vehicle. And the inertial navigation measuring component configured to measure the attitude parameter, and the camera and the inertial navigation measuring component are both coupled to it, and the position of the image is based on the image, the position parameter and the attitude parameter. Further provided is a mapping positioning system for automated guided vehicles, including a processing device that modifies parameters and attitude parameters.

上記処理装置は、例えば、上述したようなマッピング方法100を実行するように構成されている。 The processing apparatus is configured to, for example, execute the mapping method 100 as described above.

本発明は、上記場所の座標系を作成又は取得するように構成されている装置と、上記場所をスキャンし、標定点の画像、複数の測位対象となる位置の画像、上記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得するように構成されている装置と、上記画像、上記位置パラメータ及び上記姿勢パラメータに基づいて、上記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正するように構成されている装置とを含む、場所をマッピングするデバイスを提供する。 The present invention comprises a device configured to create or acquire a coordinate system for the location, an image of a control point by scanning the location, an image of a plurality of positioning targets, and a position corresponding to the image. A device configured to acquire parameters and attitude parameters, and a configuration to modify the position parameters and attitude parameters of the image of the position to be positioned based on the image, the position parameters, and the attitude parameters. Provides devices that map locations, including devices that have been used.

方法100によって作成された地図に基づいて、本発明は、測位方法200をさらに提供する。以下、図11を参照しながら、本発明に係る測位方法200を説明する。 Based on the map created by method 100, the present invention further provides positioning method 200. Hereinafter, the positioning method 200 according to the present invention will be described with reference to FIG.

図11に示すように、ステップS201では、本発明の方法100で得られた地図をロード又は取得し、例えば、地図ファイル又はデータベースをロード又は読み込みすることにより行うことができる。 As shown in FIG. 11, step S201 can be performed by loading or acquiring the map obtained by the method 100 of the present invention, for example, by loading or reading a map file or database.

ステップS202では、測位対象となる位置の画像、該画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを収集又は取得する。例えば、AGV動作中に画像を収集しながら、該画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定する。 In step S202, an image of the position to be positioned, a position parameter corresponding to the image, and a posture parameter are collected or acquired. For example, while collecting images during the AGV operation, the position parameters and attitude parameters corresponding to the images are measured.

ステップS203では、上記地図において、その測位対象となる位置の画像との距離が最も近い画像を検索する。 In step S203, the image having the closest distance to the image at the position to be positioned is searched for in the map.

本発明の1つの好ましい実施形態によれば、上記測位方法200は、位相相関法を用いて、上記測位対象となる位置の画像と上記距離が最も近い画像との間の信頼度、位置パラメータオフセット及び姿勢パラメータオフセットを算出することをさらに含む。 According to one preferred embodiment of the present invention, the positioning method 200 uses a phase correlation method to ensure reliability and position parameter offset between an image at a position to be positioned and an image having the shortest distance. And to calculate the attitude parameter offset.

本発明1つの好ましい実施形態によれば、位相相関法を用いて算出した信頼度が所定値より低い場合、該距離が最も近い画像を廃棄し、該測位対象となる位置の画像との距離が最も近く(廃棄した画像を含まない)、信頼度が所定値より高い画像を再検索する。距離が最も近く信頼度が所定値より高い画像が見つかった場合、検索された画像の位置に位相相関法のオフセット量を加えれば、測位対象となる画像の位置パラメータを取得することができ、その後、デバイスの位置を更新すれば、測位に成功する。測位に成功した後、次の検索される位置はこの位置である。 According to one preferred embodiment of the present invention, when the reliability calculated by the phase correlation method is lower than a predetermined value, the image having the closest distance is discarded and the distance from the image at the position to be positioned is set. Re-search for images that are closest (not including discarded images) and have a higher reliability than the specified value. If an image with the closest distance and a higher reliability than a predetermined value is found, the position parameter of the image to be positioned can be obtained by adding the offset amount of the phase correlation method to the position of the searched image, and then. If you update the position of the device, the positioning will be successful. After successful positioning, the next searched position is this position.

図12は、本発明の少なくとも一部の実施形態に従って構成されたコンピュータプログラム製品900のブロック図である。信号担持媒体902は、コンピュータ読み取り可能な媒体906、コンピュータ記録可能な媒体908、コンピュータ通信媒体910、又はこれらの組み合わせとして実現されるか、又はこれらを含むことができ、処理ユニットを配置して前に説明した過程における全部又は一部のプログラミング命令904を記憶する。これらの命令は、例えば、1つ又は複数のプロセッサに、上記場所の座標系を作成又は取得する処理と、上記場所をスキャンして、標定点の画像、測位対象となる位置の画像、上記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得する処理と、上記標定点の画像、上記測位対象となる位置の画像、上記位置パラメータ及び上記姿勢パラメータに基づいて、上記測位対象となる位置の画像の上記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理とを、実行させるための1つ又は複数の実行可能な命令を含むことができる。 FIG. 12 is a block diagram of a computer program product 900 configured according to at least some embodiments of the present invention. The signal-carrying medium 902 can be realized or can include a computer-readable medium 906, a computer-recordable medium 908, a computer communication medium 910, or a combination thereof, and the processing unit is arranged before the signal-carrying medium 902. Stores all or part of the programming instructions 904 in the process described in. These instructions are, for example, a process of creating or acquiring a coordinate system of the above-mentioned location on one or more processors, an image of a control point by scanning the above-mentioned location, an image of a position to be positioned, and the above-mentioned image. The process of acquiring the position parameter and the posture parameter corresponding to the above, the image of the control point, the image of the position to be positioned, the image of the position to be positioned based on the position parameter and the posture parameter. It may include one or more executable instructions for executing the process of modifying the position parameter and the attitude parameter.

上記の詳細な説明は、ブロック図、フローチャート及び/又は例を用いて、装置及び/又は方法の様々な例を説明したが、このようなブロック図、フローチャート及び/又は例は、1つ又は複数の機能及び/又は操作を含み、当業者によって理解されるように、このようなブロック図、フローチャート又は例の中の各機能及び/又は操作は、幅広い範囲のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの実質的に任意の組み合わせによって、個別及び/又は集合的に実施されうる。一例では、本明細書に記載された主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、又は他の集積形態によって実施されてもよい。しかしながら、当業者は、本明細書に記載された例示的な実施形態は、全体又は部分的に集積回路に等価的に実施されてもよく、1つ又は複数のコンピュータ上で実行される1つ又は複数のコンピュータプログラム(例えば、1つ又は複数のコンピュータシステム上で実行される1つ又は複数のコンピュータプログラム)として実施されてもよく、1つ又は複数のプロセッサ上で実行される1つ又は複数のプログラム(例えば、1つ又は複数のマイクロプロセッサ上で実行される1つ又は複数のプログラム)として実施されてもよく、ファームウェアとして実施されてもよく、又はそれらのほとんどの組み合わせとして実施されてもよいことを理解でき、本開示により、回路設計及び/又はソフトウェア及び/又はファームウェアのコードの作成は当業者の熟練した技能内にある。例えば、ユーザは、速度と精度が最も重要であると決定した場合、主なハードウェア及び/又はファームウェア媒体を選択することができ、柔軟性が最も重要であれば、主なソフトウェアの実施形態を選択することができ、さらに代替的に、ハードウェア、ソフトウェア、及び/又はファームウェアの任意の組み合わせを選択することができる。
さらに、当業者が認識できるように、本明細書に記載した主題のメカニズムは、様々な形でプログラム製品として配給することができ、また、本明細書に記載した主題の例示的な例は、該配給を実際に実現するための信号担持媒体の具体的な種類にかかわらず適用することができる。信号担持媒体の例は、フレキシブルディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、デジタルテープ、コンピュータメモリなどの記録可能型媒体と、デジタル及び/又はアナログ通信媒体(例えば、光ファイバケーブル、導波路、有線通信リンク、無線通信リンクなど)の伝送型媒体とを含むが、これらに限定されない。
Although the above detailed description has described various examples of devices and / or methods using block diagrams, flowcharts and / or examples, such block diagrams, flowcharts and / or examples may be one or more. As will be appreciated by those skilled in the art, each function and / or operation in such a block diagram, flowchart or example will include a wide range of hardware, software, firmware, or them. Can be performed individually and / or collectively by virtually any combination of. In one example, some parts of the subject matter described herein are implemented by application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), digital signal processors (DSPs), or other forms of integration. You may. However, one skilled in the art may implement the exemplary embodiments described herein equivalently or partially in an integrated circuit, one running on one or more computers. Alternatively, it may be implemented as multiple computer programs (eg, one or more computer programs running on one or more computer systems), or one or more running on one or more processors. Program (eg, one or more programs running on one or more computers), as firmware, or most combinations thereof. It is understandable that, with this disclosure, the circuit design and / or the creation of software and / or firmware code is within the skill of those skilled in the art. For example, the user can select the main hardware and / or firmware medium if speed and accuracy are of paramount importance, and if flexibility is paramount, the key software embodiments. It can be selected, and in the alternative, any combination of hardware, software, and / or firmware can be selected.
Further, as will be appreciated by those skilled in the art, the mechanisms of the subject matter described herein can be distributed as program products in various forms, and exemplary examples of the subject matter described herein are: It can be applied regardless of the specific type of signal-carrying medium for actually realizing the distribution. Examples of signal-carrying media include recordable media such as flexible discs, hard disk drives, compact discs (CDs), digital video discs (DVDs), digital tapes, computer memories, and digital and / or analog communication media (eg, optical). Includes, but is not limited to, transmission-type media such as fiber cables, waveguides, wired communication links, wireless communication links, etc.

当業者が認識できるように、本明細書に記載された方式で装置及び/又は方法を説明し、その後、エンジニアリング実践によりこのように記載した装置及び/又は方法をデータ処理システムに集積することが本分野には一般的である。すなわち、本明細書に記載された装置及び/又は方法の少なくとも一部は、合理的な量の実験によりデータ処理システムに集積され得る。当業者が認識できるように、典型的なデータ処理システムは、一般に、システムユニット筐体、ビデオ表示装置、揮発性及び不揮発性メモリなどのメモリ、マイクロプロセッサ及びデジタル信号プロセッサなどのプロセッサ、オペレーティングシステムなどのコンピューティングエンティティ、ドライブ、グラフィカルユーザインターフェース、アプリケーション、タッチパッド又はタッチパネルのような1つ又は複数のインタラクティブ装置、及び/又はフィードバックループ及び制御モータ(例えば、位置及び/又は速度を感知するフィードバック、部品及び/又は量を移動及び/又は調整するための制御モータ)を含む制御システムのうちの1つ又は複数を含む。典型的なデータ処理システムは、データ計算/通信及び/又はネットワーク計算/通信システムに一般的に見られるような、任意の適切な市販の部件で実施することができる。 Equipment and / or methods described herein may be described in a manner as described herein, and then the equipment and / or methods thus described may be integrated into a data processing system by engineering practice for those skilled in the art. It is common in this field. That is, at least some of the devices and / or methods described herein can be integrated into a data processing system by a reasonable amount of experimentation. As will be appreciated by those skilled in the art, typical data processing systems are generally system unit enclosures, video display devices, memories such as volatile and non-volatile memories, processors such as microprocessors and digital signal processors, operating systems and the like. One or more interactive devices such as computing entities, drives, graphical user interfaces, applications, touchpads or touch panels, and / or feedback loops and control motors (eg, feedback, components that sense position and / or speed). And / or includes one or more of control systems including a control motor) for moving and / or adjusting the amount. A typical data processing system can be implemented in any suitable commercially available unit, as is commonly found in data computation / communication and / or network computation / communication systems.

最後に、以上は本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではなく、上記実施形態を参照しながら本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、依然として上述した各実施形態に記載された技術手段を修正したり、一部の技術的特徴を均等に置き換えたりすることができる。本発明の精神及び原則内で行われるいかなる修正、均等置換、改善等は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。 Finally, the above is merely a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention, and the present invention has been described in detail with reference to the above-described embodiments. The technical means described in the embodiments can be modified or some technical features can be evenly replaced. Any modifications, even substitutions, improvements, etc. made within the spirit and principles of the invention should be included in the scope of protection of the invention.

Claims (29)

所の座標系を作成又は取得するステップと、
前記場所をスキャンして、標定点の画像、測位対象となる位置の画像、前記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得するステップと、
前記標定点の画像、前記測位対象となる位置の画像、前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータに基づいて、前記測位対象となる位置の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する修正ステップを含む場所をマッピングする方法であって、
前記修正ステップは、
それぞれ1枚の画像、前記1枚の画像に対応する前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータ、前記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、
前記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、
前記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、前記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、
前記マッピング接続集合に基づいて、前記測位対象となる位置の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することとを含む、場所をマッピングする方法
The method comprising the steps of creating or acquiring a coordinate system of the location,
A step by scanning the location, an image of the orientation points, the position of the image to be positioning target, to obtain the positional parameters and attitude parameters corresponding to the image,
Image of the orientation point, the image position to be the positioning target, on the basis of the position parameter and the orientation parameter, and modifying step of modifying the position parameter and attitude parameters of the position of the image to be the positioning target, the free It ’s a way to map the location
The correction step is
Creating a set of connection points including one image, the position parameter and the attitude parameter corresponding to the one image, and whether or not the image corresponds to a control point, respectively.
From the set of connection points, two connection points whose distances do not exceed a predetermined value are acquired as one connection to create a set of connections.
For two connection points included in each connection in the set of connections, the connection reliability between the two connection points is calculated, and the connection whose connection reliability is higher than a predetermined threshold is used as the mapping connection set. Filtering and
A method of mapping a location, including modifying the position and orientation parameters of an image of the position to be positioned based on the mapping connection set .
前記位置パラメータは、横座標及び縦座標を含み、前記姿勢パラメータは、ヨー角を含む、請求項1に記載の方法。 The location parameters include the abscissa and ordinate, before Symbol attitude parameters, including yaw angle, the method described inMotomeko 1. 前記位置パラメータは、垂直座標を含み、前記姿勢パラメータは、ピッチ角及びロール角を含む、請求項2に記載の方法。The method according to claim 2, wherein the position parameter includes vertical coordinates, and the posture parameter includes a pitch angle and a roll angle. 前記修正ステップは、さらに、
前記マッピング接続集合において、初期化ステップを実行する際に非標定点の接続点の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを初期反復パラメータとする勾配降下法を実行することを含む、請求項に記載の方法。
The modification step further
In the mapping connection set comprises performing a gradient descent for the location parameters and orientation parameters of the image of the connection point of the non-orientation points when performing an initialization step an initial iteration parameters, according to claim 1 the method of.
前記修正ステップは、さらに、
反復変化率が所定の閾値より低くなるまで、前記勾配降下法を実行することを含む、請求項に記載の方法。
The modification step further
The method of claim 4 , comprising performing the gradient descent method until the iterative rate of change is below a predetermined threshold.
標定点のうちの一部又は全部に対して、複数回の画像収集を行い、毎回の画像収集に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得する、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。 The aspect according to any one of claims 1 to 5 , wherein image collection is performed a plurality of times for a part or all of the control points, and the position parameter and the posture parameter corresponding to each image collection are acquired. Method. 前記座標系、前記標定点の画像、前記測位対象となる位置の画像、前記標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータ、修正後の前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータをデータベース又はファイルに記憶して、地図を作成する、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。 A database of the coordinate system, the image of the control point, the image of the position to be positioned, the position parameter and the posture parameter of the image of the control point, and the position parameter and the posture parameter of the image of the position to be the position after modification. or file to be stored to create a map, the method according to any one ofMotomeko 1-6. 前記接続の集合及び/又は前記マッピング接続集合を前記データベース又は前記ファイルに記憶して、地図を作成する、請求項7項に記載の方法。The method according to claim 7, wherein the set of connections and / or the mapping connection set is stored in the database or the file to create a map. 前記座標系は物理座標系である、請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the coordinate system is a physical coordinate system. 前記所定値は、前記画像の長さ又は幅の半分である、請求項に記載の方法。 The method of claim 1 , wherein the predetermined value is half the length or width of the image. ベースと、
前記ベースに取り付けられ、前記ベースの下方の領域の画像を収集できるように構成されているカメラと、
前記ベースに取り付けられ、前記画像に対応する無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定又は算出できるように構成されている測定部品と
前記ベースに取り付けられ、前記カメラと前記測定部品がいずれもそれに結合され前記無人搬送車を制御して標定点及び測位対象となる位置に前進させて、前記標定点の画像及び前記測位対象となる位置の画像を収集するように構成されている制御装置と、
前記カメラ及び前記測定部品に結合され、前記画像、前記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理装置と、を含む画像収集用の無人搬送車であって、
前記処理装置は、
それぞれ1枚の画像、前記1枚の画像に対応する前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータ、前記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、
前記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、
前記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、前記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、
前記マッピング接続集合において、反復変化率が所定の閾値より低くなるまで、初期化ステップを実行する際に非標定点の接続点の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを初期反復パラメータとする勾配降下法を実行することとを含む方法により、前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することを特徴とする無人搬送車。
With the base
A camera mounted on the base and configured to collect images in the area below the base.
A measuring component mounted on the base and configured to measure or calculate the position parameter and attitude parameter of the automatic guided vehicle corresponding to the image .
Attached to the base, both the camera and the measuring component are coupled to it to control the automatic guided vehicle and advance it to a position to be a control point and a positioning target, and become an image of the control point and the positioning target. A controller that is configured to collect an image of the location,
For image acquisition, including a processing device coupled to the camera and the measuring component to modify the position and orientation parameters of the image at the position to be positioned based on the image, the position and orientation parameters. It ’s an unmanned carrier,
The processing device is
Creating a set of connection points including one image, the position parameter and the attitude parameter corresponding to the one image, and whether or not the image corresponds to a control point, respectively.
From the set of connection points, two connection points whose distances do not exceed a predetermined value are acquired as one connection to create a set of connections.
For two connection points included in each connection in the set of connections, the connection reliability between the two connection points is calculated, and the connection whose connection reliability is higher than a predetermined threshold is used as the mapping connection set. Filtering and
In the mapping connection set, a gradient descent method in which the position parameter and the attitude parameter of the image of the connection point of the non-localization point are used as the initial iteration parameters when the initialization step is executed until the repetition rate of change becomes lower than a predetermined threshold. An unmanned carrier , characterized in that the position parameter and the posture parameter of the image of the position to be positioned are modified by a method including the execution of.
前記ベースに取り付けられ、前記カメラによる画像収集のために前記ベースの下方の領域を照明できるように構成されている発光装置をさらに含む、請求項11に記載の無人搬送車。 The automatic guided vehicle according to claim 11, further comprising a light emitting device attached to the base and configured to illuminate an area below the base for image acquisition by the camera. 前記ベースに取り付けられ、前記発光装置からの光線を柔らかくするためのレンズフードをさらに含む、請求項12項に記載の無人搬送車。 Wherein attached to the base, the light emitting device further including a lens hood to soften the light from the AGV according toMotomeko 12 Section. 前記発光装置は、前記レンズフードを取り囲んで取り付けられる、請求項13に記載の無人搬送車。 The automatic guided vehicle according to claim 13, wherein the light emitting device is attached so as to surround the lens hood. 前記測定部品は、慣性航法測定部品である、請求項11〜14の何れか1項に記載の無人搬送車。 The automatic guided vehicle according to any one of claims 11 to 14 , wherein the measuring component is an inertial navigation measuring component. 前記位置パラメータは、横座標及び縦座標を含み、前記姿勢パラメータは、ヨー角を含む、請求項11〜15の何れか1項に記載の無人搬送車。 The location parameters include the abscissa and ordinate, before Symbol pose parameters include yaw angle, AGV according to any one ofMotomeko 11-15. 前記位置パラメータは、垂直座標を含み、前記姿勢パラメータは、ピッチ角及びロール角を含む、請求項16に記載の無人搬送車。The automatic guided vehicle according to claim 16, wherein the position parameter includes vertical coordinates, and the attitude parameter includes a pitch angle and a roll angle. 前記測定部品は、レーザSLAM測定装置及び/又は視覚SLAM測定装置を含む、請求項11〜17の何れか1項に記載の無人搬送車。 The automatic guided vehicle according to any one of claims 11 to 17 , wherein the measuring component includes a laser SLAM measuring device and / or a visual SLAM measuring device. 前記処理装置は、場所の座標系、前記標定点の画像、前記測位対象となる位置の画像、前記標定点の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータ、修正後の前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータをデータベース又はファイルに記憶して、地図を作成するように構成されている、請求項11に記載の無人搬送車。 The processing device includes a location coordinate system, an image of the control point, an image of the position to be positioned, a position parameter and a posture parameter of the image of the control point, and a position of an image of the position to be positioned after modification. store parameters and attitude parameters in a database or a file is by Uni configured to create a map, AGV of claim 11. 前記処理装置は、前記接続の集合及び/又は前記マッピング接続集合を前記データベース又は前記ファイルに記憶して、地図を作成するように構成されている、請求項19に記載の無人搬送車。The automatic guided vehicle according to claim 19, wherein the processing device stores the set of connections and / or the mapping connection set in the database or the file to create a map. 請求項11に記載の無人搬送車と、
前記カメラ及び前記測定部品に結合され、前記画像、前記位置パラメータ及び姿勢パラメータに基づいて、前記画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する処理装置とを含む、画像収集処理システム。
The automatic guided vehicle according to claim 11 and
An image acquisition processing system comprising a processing device coupled to the camera and the measuring component to modify the position and orientation parameters of the image based on the image, the position and orientation parameters.
前記処理装置は、請求項1〜10の何れか1項に記載のマッピング方法を実行できるように構成されている、請求項19又は20に記載の画像収集処理システム。 The image acquisition processing system according to claim 19 or 20, wherein the processing apparatus is configured to be able to execute the mapping method according to any one of claims 1 to 10. 無人搬送車の下方の画像を収集できるように構成されているカメラと、
前記無人搬送車の下方を照明できるように構成されている発光装置と、
前記無人搬送車の位置パラメータ及び姿勢パラメータを測定できるように構成されている慣性航法測定部品と、
前記カメラと前記慣性航法測定部品がいずれもそれに結合されている処理装置とを含む、無人搬送車用のマッピング測位システムであって、
前記処理装置は、
それぞれ1枚の画像、前記1枚の画像に対応する前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータ、前記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、
前記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、
前記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、前記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、
前記マッピング接続集合において、反復変化率が所定の閾値より低くなるまで、初期化ステップを実行する際に非標定点の接続点の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを初期反復パラメータとする勾配降下法を実行することとを含む方法により、測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することを特徴とするマッピング測位システム
With a camera configured to collect images below the automated guided vehicle,
A light emitting device configured to illuminate the lower part of the automatic guided vehicle, and
Inertial navigation measurement parts configured to measure the position and attitude parameters of the automated guided vehicle, and
A mapping positioning system for automated guided vehicles, including the camera and a processing device to which both the inertial navigation measuring components are coupled .
The processing device is
Creating a set of connection points including one image, the position parameter and the attitude parameter corresponding to the one image, and whether or not the image corresponds to a control point, respectively.
From the set of connection points, two connection points whose distances do not exceed a predetermined value are acquired as one connection to create a set of connections.
For two connection points included in each connection in the set of connections, the connection reliability between the two connection points is calculated, and the connection whose connection reliability is higher than a predetermined threshold is used as the mapping connection set. Filtering and
In the mapping connection set, a gradient descent method in which the position parameter and the attitude parameter of the image of the connection point of the non-localization point are used as the initial iteration parameters when the initialization step is executed until the repetition rate of change becomes lower than a predetermined threshold. A mapping positioning system characterized in that the position parameter and the posture parameter of the image of the position to be positioned are modified by a method including the execution of .
前記処理装置は、請求項1〜10の何れか1項に記載のマッピング方法を実行できるように構成されている、請求項23に記載のマッピング測位システム。 The mapping positioning system according to claim 23 , wherein the processing apparatus is configured to be able to execute the mapping method according to any one of claims 1 to 10. 所の座標系を作成又は取得するように構成されている装置と、
前記場所をスキャンして、標定点の画像、複数の測位対象となる位置の画像、前記画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを取得するように構成されている装置と、
前記画像、前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータに基づいて、前記測位対象となる位置の画像の位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正する修正装置とを含む、場所をマッピングするデバイスであって、
前記修正装置は、
それぞれ1枚の画像、前記1枚の画像に対応する前記位置パラメータ及び前記姿勢パラメータ、前記画像が標定点に対応するかどうかを含む接続点の集合を作成することと、
前記接続点の集合から、距離が所定値を超えない2つの接続点を一つの接続として取得して、接続の集合を作成することと、
前記接続の集合中の各々の接続に含まれる2つの接続点に対して、前記2つの接続点の間の接続信頼度を算出し、接続信頼度が所定の閾値より高い接続をマッピング接続集合としてフィルタリングすることと、
前記マッピング接続集合に基づいて、前記測位対象となる位置の画像の前記位置パラメータ及び姿勢パラメータを修正することとを含む、場所をマッピングするデバイス
A device configured to create or retrieve the coordinate system of location,
A device configured to scan the location to obtain an image of a control point, an image of a plurality of positioning targets, a position parameter corresponding to the image, and a posture parameter.
A device that maps a location, including a correction device that modifies the position and orientation parameters of the image of the position to be positioned based on the image, the position parameter, and the attitude parameter.
The correction device is
Creating a set of connection points including one image, the position parameter and the attitude parameter corresponding to the one image, and whether or not the image corresponds to a control point, respectively.
From the set of connection points, two connection points whose distances do not exceed a predetermined value are acquired as one connection to create a set of connections.
For two connection points included in each connection in the set of connections, the connection reliability between the two connection points is calculated, and the connection whose connection reliability is higher than a predetermined threshold is used as the mapping connection set. Filtering and
A device that maps a location, including modifying the position and orientation parameters of an image of the position to be positioned based on the mapping connection set .
請求項に記載の方法で得られた地図をロード又は取得することと、
測位対象となる位置の画像、該画像に対応する位置パラメータ及び姿勢パラメータを収集又は取得することと、
前記地図に基づいて、該測位対象となる位置の画像との距離が最も近い画像を検索することとを含む、測位方法。
Loading or acquiring the map obtained by the method according to claim 7.
Collecting or acquiring an image of the position to be positioned, position parameters and attitude parameters corresponding to the image, and
A positioning method including searching for an image having the closest distance to an image at a position to be positioned based on the map.
位相相関法を用いて、前記測位対象となる位置の画像と前記距離が最も近い画像との間の信頼度、位置パラメータオフセット及び姿勢パラメータオフセットを算出することをさらに含む、請求項26に記載の測位方法。 26. Positioning method. 位相相関法を用いて算出された信頼度が所定値より低い場合、該距離が最も近い画像を廃棄し、該測位対象となる位置の画像との距離が最も近く、信頼度が所定値より高い画像を再検索する、請求項26に記載の測位方法。 When the reliability calculated by the phase correlation method is lower than the predetermined value, the image having the closest distance is discarded, the distance to the image at the position to be positioned is the shortest, and the reliability is higher than the predetermined value. The positioning method according to claim 26, wherein the image is re-searched. プロセッサによって実行される場合、請求項1〜10のいずれか一項に記載のマッピング方法を実行するコンピュータ実行可能な命令を記憶する、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 A computer-readable storage medium that stores computer-executable instructions that perform the mapping method according to any one of claims 1-10, when executed by a processor.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211668521U (en) * 2018-05-31 2020-10-13 上海快仓智能科技有限公司 Automatic guide vehicle for image acquisition and processing system
CN112150907A (en) * 2019-10-23 2020-12-29 王博 Method for constructing map based on earth texture and application
CN112070810B (en) * 2020-08-31 2024-03-22 安徽爱观视觉科技有限公司 Positioning method, mobile device, and computer-readable storage medium
CN112465912B (en) * 2020-11-18 2024-03-29 新拓三维技术(深圳)有限公司 Stereo camera calibration method and device
CN112612788B (en) * 2020-12-11 2024-03-01 中国北方车辆研究所 Autonomous positioning method under navigation-free satellite signal
CN112835333B (en) * 2020-12-31 2022-03-15 北京工商大学 Multi-AGV obstacle avoidance and path planning method and system based on deep reinforcement learning
CN113029168B (en) * 2021-02-26 2023-04-07 杭州海康机器人股份有限公司 Map construction method and system based on ground texture information and mobile robot
CN115761311B (en) * 2022-11-03 2023-07-07 广东科力新材料有限公司 Performance detection data analysis method and system for PVC calcium zinc stabilizer

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004151085A (en) * 2002-09-27 2004-05-27 Canon Inc Method and apparatus for processing information
US7177737B2 (en) * 2002-12-17 2007-02-13 Evolution Robotics, Inc. Systems and methods for correction of drift via global localization with a visual landmark
RU2334362C2 (en) * 2003-01-24 2008-09-20 Коко Коммьюникейшнз Корп. Method and device for safe data exchange and sharing of resources between anonymous parties which do not have trust relations, without central administration
CN101566471B (en) * 2007-01-18 2011-08-31 上海交通大学 Intelligent vehicular visual global positioning method based on ground texture
CN101354441A (en) * 2008-09-11 2009-01-28 上海交通大学 All-weather operating mobile robot positioning system
CN102201052B (en) * 2010-03-26 2015-08-19 新奥特(北京)视频技术有限公司 A kind of method that in basketball INVENTIONBroadcast video, place is detected
CN102324102B (en) * 2011-10-08 2014-04-16 北京航空航天大学 Method for automatically filling structure information and texture information of hole area of image scene
CN102692188B (en) * 2012-05-08 2014-11-12 浙江工业大学 Dynamic crack length measurement method for machine vision fatigue crack propagation test
US9558588B2 (en) 2012-06-26 2017-01-31 Schlumberger Technology Corporation Method for building a 3D model of a rock sample
CN102866397B (en) * 2012-10-12 2014-10-01 中国测绘科学研究院 Combined positioning method for multisource heterogeneous remote sensing image
CN103955550B (en) * 2012-11-12 2018-04-24 罗克韦尔自动化技术公司 Method and device for the CAD of man-machine interface animated graphics element
WO2015084533A1 (en) 2013-12-05 2015-06-11 Schlumberger Canada Limited Digital core model construction
EP3230841B1 (en) 2014-12-09 2019-07-03 Basf Se Optical detector
CN104732545B (en) * 2015-04-02 2017-06-13 西安电子科技大学 The texture image segmenting method with quick spectral clustering is propagated with reference to sparse neighbour
CN104835173B (en) * 2015-05-21 2018-04-24 东南大学 A kind of localization method based on machine vision
CN105043383A (en) * 2015-07-10 2015-11-11 哈尔滨医科大学 Posture correction method and apparatus
CN105389819B (en) * 2015-11-13 2019-02-01 武汉工程大学 A kind of lower visible image method for correcting polar line of half calibration and system of robust
US10108779B2 (en) 2015-12-15 2018-10-23 Leica Biosystems Imaging, Inc. Automatic nuclear segmentation
CN105444741B (en) * 2015-12-17 2018-08-28 南京航空航天大学 Route characteristic identification, deviation measurement based on double vision open country window and accurate positioning method
CN105426872B (en) * 2015-12-17 2019-06-21 电子科技大学 A kind of facial age estimation method returned based on correlated Gaussian process
CN106289285A (en) * 2016-08-20 2017-01-04 南京理工大学 Map and construction method are scouted by a kind of robot associating scene
CN107918499B (en) * 2016-10-09 2022-09-06 北京墨土科技有限公司 Optical positioning system and method, optical observation equipment for positioning
CN106767854B (en) * 2016-11-07 2020-05-22 纵目科技(上海)股份有限公司 Mobile device, garage map forming method and system
CN106714110B (en) * 2017-01-19 2020-03-31 深圳大学 Wi-Fi position fingerprint map automatic construction method and system
CN107146255A (en) * 2017-04-05 2017-09-08 纵目科技(上海)股份有限公司 Panoramic picture error calibration method and device
CN107103293B (en) * 2017-04-13 2019-01-29 西安交通大学 It is a kind of that the point estimation method is watched attentively based on joint entropy
CN106996777B (en) * 2017-04-21 2019-02-12 合肥井松自动化科技有限公司 A kind of vision navigation method based on ground image texture
CN107392848A (en) * 2017-06-14 2017-11-24 江西科技师范大学 Panoramic image display method and device
CN107607110A (en) * 2017-07-29 2018-01-19 刘儿兀 A kind of localization method and system based on image and inertial navigation technique
CN107492105A (en) * 2017-08-11 2017-12-19 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 A kind of variation dividing method based on more statistical informations
CN107966638B (en) * 2017-12-29 2020-09-11 国网北京市电力公司 Method and apparatus for correcting error, storage medium, and processor
CN211668521U (en) * 2018-05-31 2020-10-13 上海快仓智能科技有限公司 Automatic guide vehicle for image acquisition and processing system

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