CN114234979B - 机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents
机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114234979B CN114234979B CN202111543645.6A CN202111543645A CN114234979B CN 114234979 B CN114234979 B CN 114234979B CN 202111543645 A CN202111543645 A CN 202111543645A CN 114234979 B CN114234979 B CN 114234979B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- identification
- positioning
- determining
- azimuth
- points
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 238000005034 decoration Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 239000012120 mounting media Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
- G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本申请实施例公开了一种机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备。所述方法包括:从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。执行本申请实施例提供的技术方案可以丰富定位标识组内定位标识点的组合方式,提高单个定位标识点的面积利用率,保证定位精度的同时,减少对室内环境的装修风格的破坏。
Description
技术领域
本申请实施例涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备。
背景技术
室内定位,是在室内环境下,根据先验环境地图信息、物***姿的当前估计以及传感器的观测数据等输入信息,经过一定的分析和计算,得到更为准确的物***姿的估计。对于工作在家庭、医院、办公场所以及餐厅等室内环境下的智能服务机器人,其准确的定位是机器人导航的前提,是完成服务任务的重要保证。
基于定位标识的机器人室内定位方法,是通过在室内环境中人工设置定位标识的方法,利用智能服务机器人对定位标识进行识别,获取定位标识的位置信息,从而完成机器人的定位。为了保证机器人定位的准确度,往往需要在室内环境中如天花板上设置大量的定位标识,定位标识占用面积非常大,对室内环境的装修风格造成极大破坏。
发明内容
本申请实施例提供一种机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备,通过调整定位标识的布局方式,达到了丰富定位标识组内标识点的组合方式,提高单个标识点的面积利用率,减小定位标识组面积占比的目的。
第一方面,本申请实施例提供了一种机器人室内定位方法,所述方法包括:
从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
第二方面,本申请实施例提供了一种机器人室内定位装置,所述装置包括:
定位标识组确定模块,用于从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
标识点类型识别模块,用于从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
参考位置确定模块,用于根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
机器人位置确定模块,用于根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
第三方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如本申请实施例所述的机器人室内定位方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例所述的机器人室内定位方法。
本申请实施例所提供的技术方案,从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。本申请实施例通过调整定位标识点的布局方式,达到了丰富定位标识组内定位标识点的组合方式,提高单个定位标识点的面积利用率,减小定位标识组面积占比,保证定位精度的同时,减少了对室内环境的装修风格的破坏,提高了用户体验。
附图说明
图1是本申请实施例一提供的一种机器人室内定位方法的流程图;
图2是本申请实施例二提供的另一种机器人室内定位方法的流程图;
图3A是本申请实施例三提供的另一种机器人室内定位方法的流程图;
图3B是本实施例提供的预设标识图形的结构示意图;
图3C为本请实施例提供的在室内天花板上设置的定位标签组的示意图;
图4是本申请实施例四提供的又一种机器人室内定位方法的流程图;
图5是本申请实施例五提供的又一种机器人室内定位方法的流程图;
图6是本申请实施例六提供的一种机器人室内定位装置的结构示意图;
图7是本申请实施例八提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1是本申请实施例一提供的一种机器人室内定位方法的流程图,本实施例可适用于基于定位标识对机器人进行室内定位情况。该方法可以由本申请实施例所提供的机器人室内定位装置执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,并可集成于运行此***的电子设备中。
如图1所示,所述机器人室内定位方法包括:
S110、从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组。
其中,定位标识图像中包括至少一个定位标识组,定位标识组用于对机器人进行室内定位。定位标识组识别的准确性直接影响机器人室内定位的准确性,定位标识组中包括多个定位标识点,定位标识点为定位标识组的基本组成元素,识别定位标识组实际上确定定位标识点所属定位标识组的过程。
其中,预设规则用于确定定位标识点所属定位标识组。基于预设规则可以确定定位标识图像中各定位标识点所属的定位标识组。
在一个可选的实施例中,所述定位标识图像通过配置于所述机器人上的红外摄像头拍摄,所述定位标识点为可反射红外线的无源标签。为了避免定位标识组被遮挡,一般情况下将定位标识组设置在室内天花板上,配置在机器人上的红外摄像头发出红外线照射定位标识组,红外摄像头捕获定位标识组中的无源标签反射的红外线形成定位标识图像,采用红外线可以有效避免可见光的影响,提高室内定位的精度和鲁棒性。
可以理解的是,定位标识图像中定位标识点,实际为定位标识位置上设置的可被识别的定位标签反射的光斑。
S120、从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系。
其中,定位标识组中的定位标识点包括:方位标识点和编码标识点。其中,方位标识点用于确定定位标识组方向,编码标识点用于确定定位标识组所在是室内位置。其中,编码坐标系用于对编码标识点进行编码,确定当前编码标识点排布方式构成的编码组合。
S130、根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置。
在编码坐标系唯一确定的情况下,编码标识点在编码坐标系下的坐标位置也是唯一确定的,根据编码标识点的坐标位置可以得到编码组合,编码组合可以用于表示定位标识组所在的目标室内位置。
S140、根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
其中,参考位置是指定位标识组所在的室内位置,用于确定机器人所在室内位置。
在定位标识组所在的目标室内位置已知的情况下,将定位标识组所在的目标室内位置作为参考,可以确定机器人所在的室内位置。其中,机器人是指拍摄定位标识图像的机器人,示例性的,如送餐机器人或者酒店服务机器人。
本申请实施例所提供的技术方案,从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;从定位标识组中识别方位标识点和编码标识点;基于方位标识点建立编码坐标系,并根据所述编码标识点在编码坐标系下的位置坐标,确定定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;根据参考位置,确定机器人所在的室内位置。本申请实施例通过调整定位标识点的布局方式,达到了丰富定位标识组内定位标识点的组合方式,提高单个定位标识点的面积利用率,减小定位标识组面积占比,保证定位精度的同时,减少了对室内环境的装修风格的破坏,提高了用户体验。
实施例二
图2是本申请实施例二提供的另一种机器人室内定位方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组,包括:根据各所述定位标识点的位置关系,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
如图2所示,所述机器人室内定位方法包括:
S210、从定位标识图像中提取定位标识点,并根据各所述定位标识点的位置关系,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
可以理解的是,定位标识组作为机器人室内定位的参考依据,不同定位标识组表示不同的室内位置。考虑到定位标识组的利用率,定位标识组的密度不宜太大,不同定位标识组之间的距离应该大于同一定位标识组中定位标识点之间的最大距离。
根据各定位标识点的位置关系,确定各定位标识点所属的定位标识组,可以是确定各定位标识点之间的距离,将距离小于预设距离阈值的定位标识点划分为同一定位标识组。其中,预设距离阈值大于同一定位标识组中定位标识点之间的最大距离,预设距离阈值的具体数值在这里不作限定,具体根据实际情况确定。示例性的,预设距离阈值可以为5厘米。
为了进一步提高定位标识组识别的准确度,在一个可选的实施例中,根据各所述定位标识点的位置关系,确定各所述定位标识点所属定位标识组,包括:确定各所述定位标识点的面积和所述定位标识点之间的距离;根据所述面积和所述距离,确定所述定位标识点的面积占比;根据所述面积占比和预设占比阈值,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
由于定位标识点实际为定位标识位置上设置的可被识别的定位标签反射的光斑,定位标识点具有实际面积。示例性的,若定位标签反射的光斑为圆形,则定位标识点的面积为圆形的面积。定位标识点之间的距离是指定位标识图像中任意两个定位标识点之间的距离。
根据定位标识点的面积和定位标识点之间的距离,确定定位标识点的面积占比,具体的,计算定位标识点的面积与该定位标识点到其他定位标识点的距离的比值,将比值作为定位标识点的面积占比。根据面积占比和预设占比阈值,确定各定位标识点所属定位标识组。具体的,将面积占比小于预设占比阈值的定位标识点划分为同一定位标识组。预设占比阈值的具体数值在这里不作限定,具体根据实际情况确定。示例性的,预设占比阈值可以小于0.55如0.546,具体的,通过将定位标识组中定位标识点以正六边形排布,实现19个定位标识点的部署空间,定位标识点的组合方式至少有8192种。若将任意两相邻的定位标识点之间的间距设置为1个单位长度,则定位标识组的面积为10.4单位面积,单个定位标识点的面积率为0.546。相比与以大小为4×4矩阵排布的定位标识组中,定位标识点的组合方式只有4096种,单个定位标识点的面积率为0.56。定位标识组以正六边形排布具有面积利用率高的优势,其中面积率对应预设占比阈值。示例性的,可以将1厘米设置为一个单位长度。
S220、从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系。
S230、根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置。
S240、根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
本申请实施例所提供的技术方案,通过根据各定位标识点的位置关系,确定各定位标识点所属定位标识组,保证了定位标识组的识别准确性,进而保证了机器人室内定位的准确性。
实施例三
图3A是本申请实施例三提供的另一种机器人室内定位方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组,包括:基于预设标识图形,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
如图3A所示,所述机器人室内定位方法包括:
S310、从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设标识图形,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
在一个可选的实施例中,其中,所述预设标识图形为正六边形,所述正六边形中设置有均匀排布的定位标识位置;所述正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,除六个顶点处之外的其他定位标识位置为编码标识位置;六个方位标识位置包括三个固定标识位置和三个空白标识位置,且三个固定标识位置与其中一个空白标识位置之间呈矩形;所述固定标识位置用于设置固定标识点;所述编码标识位置用于设置编码标识点。
其中,预设标识图形为正六边形,是指预设标识图形中的定位标识位置呈六边形排布。定位标识位置在正六边形中均匀分布,也就是说任意两个相邻的定位标识位置之间的距离相等。定位标识位置包括方位标识位置和编码标识位置。其中,方向标识位置用于确定定位标识组的方向。由于正六边形为轴对称图形,存在镜像误差的问题。因此,方向标识位置包括固定标识位置和空白标识位置。具体的,正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,六个方位标识位置包括三个固定标识位置和三个空白标识位置,且三个固定标识位置与其中一个空白标识位置之间呈矩形。这样做可以保证定位标识组的方向是唯一确定的。值得注意的是,固定标识位置上需要设置可被识别的定位标签,可选的,在固定标识位置粘贴红外反射标签;区别于固定标识位置,空白标识位置不可设置可被识别的定位标签,可选的,在空白标识位置不粘贴红外反射标签。其中,红外反射标签是指可反射红外线的无源标签。
除六个顶点处之外的其他定位标识位置为编码标识位置。其中,编码标识位置用于设置编码标识点,值得注意的是,不同于固定标识位置和空白标识位置,编码标识位置既可以设置可被识别的定位标签,也可以不设置可被识别的定位标签。编码标识位置上是否设置可被识别的定位标签具体根据实际情况确定。可以知道的是,将可被识别的定位标签设置在不同编码标识位置上可以得到不同编码组合,编码组合可以用于表示定位标识组所在的室内位置。
图3B是本实施例提供的预设标识图形的结构示意图。如图3B所示,虚线示出的正六边形为预设标识图形,在正六边形中均匀排布的圆形表示定位标识位置。正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,图中以黑色圆形和白色圆形示出。其中,黑色圆形表示固定标识位置,白色圆形表示空白标识位置。除六个顶点处之外的其他定位标识位置为编码标识位置,图中以灰色圆形示出。值得注意的是,黑色圆形所表示的固定标识位置需要设置可被识别的定位标签;白色圆形所表示的空白标识位置不可设置可被识别的定位标签;灰色圆形所表示的编码标识位置是否设置可被识别的定位标签具体根据实际情况确定,也就是说,灰色圆形处既可以设置可被识别的定位标签,也可以不设置可被识别的定位标签。因此,虽然定位标识组是根据预设标识图形确定的,但是实际的定位标识组并不以正六边形出现。图3C为本请实施例提供的在室内天花板上设置的定位标签组的示意图。如图3C所示,图3C中共出现两个定位标识组,两个定位标识组在不同编码标识位置上设置了可被识别的定位标签。
如图3B所示,在预设标识图形为正六边形的情况下,预设标识图形中共设置13个编码标识位置,通过在不同编码标识位置上设置可被识别的定位标签表示不同的编码组合,可以得到213种编码组合,也就是一个定位标识组对应于213种可能的位置编码标识,极大地丰富了定位标识点的组合方式。此外,正六边形的定位标识点排布方式,还使得单个定位标识点的面积利用率更高,示例性的,在预设标识图形为正六边形的情况下,将相邻两个定位标识位置之间的距离设置为1厘米,则整个预设标识图形的总面积为10.4平方厘米,预设标识图形中总计19个定位标识位置,可以确定单个定位标识位置为0.54平方厘米。在预设标识图形为4×4大小的矩形的情况下,相邻两个定位标识位置之间的距离同样设置为1厘米,则整个预设标识图形的总面积为9平方厘米,预设标识图形中总计16个定位标识位置,可以确定单个定位标识位置为0.56平方厘米。
基于预设标识图形,确定各定位标识点所属定位标识组,可以根据预设标识图形中定位标识位置的类型以及定位标识位置在预设标识图像的相对位置关系,确定各定位标识点所属定位标识组。
S320、从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系。
方位标识点包括:固定标识点和空白标识点。由于用于设置空白标识点的空白标识位置上不可设置可被识别的定位标签。因此,实际在定位标识图像中,空白标识点是不会被识别到,在定位标识点中识别方位标识点,实际上从标识图像中识别方位标识点中的固定标识点。方位标识点可以唯一确定定位标识组的方向,基于方位标识点建立编码坐标系。
S330、根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置。
S340、根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
本申请实施例所提供的技术方案,通过基于预设标识图形,确定各所述定位标识点所属定位标识组,简化了定位标识组的识别过程的同时,保证了定位标识组的识别准确性,进而保证了机器人室内定位的准确性。
实施例四
图4是本申请实施例四提供的又一种机器人室内定位方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,从所述定位标识点中识别方位标识点和编码标识点,包括:基于各所述定位标识点,构建候选方位三角形;根据所述候选方位三角形的边长和内角角度,从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,并将所述目标方位三角形的顶点确定为所述方位标识点;将所述目标方位三角形的顶点以外的所述定位标识点,确定为所述编码标识点。
如图4所示,所述机器人室内定位方法包括:
S410、从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组。
S420、基于各所述定位标识点,构建候选方位三角形。
其中,候选方位三角形由定位标识点确定,用于确定定位标识组的方向。基于各定位标识点,构建候选方位三角形,具体的,将定位标识组中定位标识点可构成三角形,均作为候选方位三角形。由于定位标识点中至少包括三个固定标识点,且三个固定标识点不在同一条直线上。因此,侯选方位三角形的数量为至少一个。
S430、根据所述候选方位三角形的边长和内角角度,从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,并将所述目标方位三角形的顶点确定为所述方位标识点。
其中,目标方位三角形由方位标识点中的固定标识点确定。候选方位三角形中有且仅有一个目标方位三角形,根据三角形的边长和内角角度,可以在候选方位三角形中确定目标方位三角形。目标方位三角形的顶点即为方位标识点,可以理解的是,由于空白标识位置上不可设置可被识别的定位标签,因此,在标识图像的定位标识点中所提及的方位标识点实际指代方位标识点中的固定标识点。
在一个可选的实施例中,所述根据所述候选方位三角形的边长和内角角度,从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,包括:从所述候选方位三角形中选择斜边长度最长的直角三角形作为目标方位三角形。
由于,定位标识组是根据定位标识组根据预设标识图形确定,预设标识图形为正六边形;正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,六个方位标识位置包括三个固定标识位置和三个空白标识位置,且三个固定标识位置与其中一个空白标识位置之间呈矩形。可知,目标方位三角形为内角分别为30度、60度和90度的直角三角形,为了保证目标方位三角形的唯一性,还需要结合三角形的边长,由于方位标识位置位于正六边形的顶点处,目标三角形为斜边长度最长的且内角为30度的直角三角形。
当然可以理解的是,仅根据候选方位三角形的边长,也可以从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,具体的,选择三个边长的平方比为1:3:4的且斜边最长的候选方位三角形作为目标方位三角形。
S440、将所述目标方位三角形的顶点以外的所述定位标识点,确定为所述编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系。
目标方位三角形的顶点为方位标识点,识别图像中除了方位标识点以外的定位标识点为编码标识点。在方位标识点确定的情况下,基于方位标识点建立编码坐标系确定定位标识组中编码标识点的编码坐标。
相应的,在一个可选的实施例中,基于所述方位标识点建立编码坐标系,包括:根据所述目标方位三角形的两条直角边,确定所述编码坐标系的坐标轴;将所述方位标识点中两条直角边的交点,作为所述编码坐标系的坐标原点。
根据目标方位三角形的两条直角边,确定编码坐标系的坐标轴,具体的,将目标方位三角形相互垂直的两条直角边作为编码坐标系的横轴和纵轴,示例性的,可以将目标方位三角形的短直角边作为横轴,将长直角边作为纵轴。这样做,保证了编码坐标系是唯一确定的,保证了机器人室内定位的准确性。
S450、根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置。
S460、根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
本申请实施例所提供的技术方案,通过基于各定位标识点,构建候选方位三角形;根据候选方位三角形的边长和内角角度,从候选方位三角形中确定目标方位三角形,并将目标方位三角形的顶点确定为方位标识点;将目标方位三角形的顶点以外的定位标识点,确定为编码标识点,提供了在定位标识组的定位标识点中识别方位标识点的方法,保证了方位标识点的识别准确性,进而保证了机器人室内定位算法的准确性。
实施例五
图5是本申请实施例五提供的又一种机器人室内定位方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体优化为,根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置,包括:根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组的目标位置编码标识;基于候选位置编码标识与候选室内位置之间的关联关系,确定与所述目标位置编码标识关联的目标室内位置,并将所述目标室内位置作为所述参考位置。
如图5所示,所述机器人室内定位方法包括:
S510、从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组。
S520、从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系。
S530、根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组的目标位置编码标识。
由于,将可被识别的定位标签设置在不同编码标识位置上可以得到不同编码组合。
根据编码标识点在编码坐标下的位置坐标,实际上确定哪些编码标识位置上设置了可被识别的定位标签,根据编码标识位置上可被识别的定位标签的设置情况,确定属于定位标识组的位置编码标识作为目标位置编码标识。
S540、基于候选位置编码标识与候选室内位置之间的关联关系,确定与所述目标位置编码标识关联的目标室内位置,并将所述目标室内位置作为所述参考位置。
其中,候选位置编码是指定位标识组可能对应的位置编码标识。目标位置编码在候选位置编码中产生,目标位置编码标识是指定位标识组的位置编码标识。位置编码标识唯一地表示一个室内位置。在目标位置编码标识已知的情况下,基于候选位置编码标识与候选室内位置关联关系,可以确定与目标位置编码标识关联的目标室内位置。其中,候选位置编码标识与候选室内位置之间的关联关系是根据实际情况预先构建的。
S550、根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
为了进一步提高了机器人室内定位算法的准确度,在一个可选的实施例中,根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置,包括:确定所述机器人与所述定位标识组的相对距离;根据所述相对距离和所述参考位置,确定所述机器人所在的室内位置。
确定机器人与定位标识组的相对距离,具体的,确定机器人在拍摄定位标识图像时所处位置与定位标识组的之间的相对距离。机器人与定位标识组的相对距离,可以通过图像处理算法对定位标识图像进行分析得到,也可以通过在机器人上配置测距装置直接测得。机器人与定位标识组的相对距离确定方式在这里不作限定,具体根据实际情况确定。在参考位置和相对距离已知的情况下,可以得到机器人的所在的室内位置。
本申请实施例的技术方案,根据编码标识点在编码坐标系下的位置坐标,确定定位标识组的目标位置编码标识;基于候选位置编码标识与候选室内位置之间的关联关系,确定与目标位置编码标识关联的目标室内位置,并将目标室内位置作为参考位置,根据参考位置,确定机器人所在的室内位置。本申请实施例通过调整定位标识点的布局方式,达到了丰富定位标识组内定位标识点的组合方式,保证了机器人室内定位的准确度。
实施例六
图6是本申请实施例六提供的一种机器人室内定位装置,本实施例可适用于基于定位标识对机器人进行室内定位情况。所述装置可由软件和/或硬件实现,并可集成于智能终端等电子设备中。
如图6所示,该装置可以包括:定位标识组确定模块610、标识点类型识别模块620、参考位置确定模块630和机器人位置确定模块640。
定位标识组确定模块610,用于从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
标识点类型识别模块620,用于从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
参考位置确定模块630,用于根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
机器人位置确定模块640,用于根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
本申请实施例所提供的技术方案,从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。本申请实施例通过调整定位标识点的布局方式,达到了丰富定位标识组内定位标识点的组合方式,提高单个定位标识点的面积利用率,减小定位标识组面积占比,保证定位精度的同时,减少了对室内环境的装修风格的破坏,提高了用户体验。
可选的,定位标识组确定模块610包括:第一定位标识组确定子模块,具体用于根据各所述定位标识点的位置关系,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
可选的,第一定位标识组确定子模块,包括:定位标识点距离确定单元,用于确定各所述定位标识点的面积和所述定位标识点之间的距离;面积占比确定单元,用于根据所述面积和所述距离,确定所述定位标识点的面积占比;定位标识组确定单元,用于根据所述面积占比和预设占比阈值,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
可选的,定位标识组确定模块610包括:第二定位标识组确定子模块,具体用于基于预设标识图形,确定各所述定位标识点所属定位标识组;其中,所述预设标识图形为正六边形,所述正六边形中设置有均匀排布的定位标识位置;所述正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,除六个顶点处之外的其他定位标识位置为编码标识位置;六个方位标识位置包括三个固定标识位置和三个空白标识位置,且三个固定标识位置与其中一个空白标识位置之间呈矩形;所述固定标识位置用于设置固定标识点;所述编码标识位置用于设置编码标识点。
可选的,标识点类型识别模块620,包括:候选方位三角形构建子模块,用于基于各所述定位标识点,构建候选方位三角形;方位标识点确定子模块,用于根据所述候选方位三角形的边长和内角角度,从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,并将所述目标方位三角形的顶点确定为所述方位标识点;编码标识点确定子模块,用于将所述目标方位三角形的顶点以外的所述定位标识点,确定为所述编码标识点。
可选的,方位标识点确定子模块,具体用于从所述候选方位三角形中选择斜边长度最长的直角三角形作为目标方位三角形;
相应的,标识点类型识别模块620,包括:坐标轴确定子模块,用于根据所述目标方位三角形的两条直角边,确定所述编码坐标系的坐标轴;坐标原点确定子模块,用于将所述方位标识点中两条直角边的交点,作为所述编码坐标系的坐标原点。
可选的,机器人位置确定模块640,包括:相对距离确定子模块,用于确定所述机器人与所述定位标识组的相对距离;机器人位置确定子模块,用于根据所述相对距离和所述参考位置,确定所述机器人所在的室内位置。
可选的,参考位置确定模块630,包括:目标位置编码标识确定子模块,用于根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组的目标位置编码标识;参考位置确定子模块,用于基于候选位置编码标识与候选室内位置之间的关联关系,确定与所述目标位置编码标识关联的目标室内位置,并将所述目标室内位置作为所述参考位置。
可选的,所述定位标识图像通过配置于所述机器人上的红外摄像头拍摄,所述定位标识点为可反射红外线的无源标签。
本发明实施例所提供的一种机器人室内定位装置可执行本发明任意实施例所提供的一种机器人室内定位方法,具备执行一种机器人室内定位方法相应的性能模块和有益效果。
实施例七
本申请实施例七还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种机器人室内定位方法,该方法包括:
从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
存储介质是指任何的各种类型的存储器电子设备或存储电子设备。术语“存储介质”旨在包括:安装介质,例如CD-ROM、软盘或磁带装置;计算机***存储器或随机存取存储器,诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM,兰巴斯(Rambus)RAM等;非易失性存储器,诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储);寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外,存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机***中,或者可以位于不同的第二计算机***中,第二计算机***通过网络(诸如因特网)连接到计算机***。第二计算机***可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同未知中(例如在通过网络连接的不同计算机***中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
当然,本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的机器人室内定位操作,还可以执行本申请任意实施例所提供的机器人室内定位方法中的相关操作。
实施例八
本申请实施例八提供了一种电子设备,该电子设备中可集成本申请实施例提供的机器人室内定位装置,该电子设备可以是配置于***内的,也可以是执行***内的部分或者全部性能的设备。图7是本申请实施例八提供的一种电子设备的结构示意图。如图7所示,本实施例提供了一种电子设备700,其包括:一个或多个处理器720;存储装置710,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器720执行,使得所述一个或多个处理器720实现本申请实施例所提供的机器人室内定位方法,该方法包括:
从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置。
当然,本领域技术人员可以理解,处理器720还实现本申请任意实施例所提供的机器人室内定位方法的技术方案。
图7显示的电子设备700仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的性能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,该电子设备700包括处理器720、存储装置710、输入装置730和输出装置740;电子设备中处理器720的数量可以是一个或多个,图7中以一个处理器720为例;电子设备中的处理器720、存储装置710、输入装置730和输出装置740可以通过总线或其他方式连接,图7中以通过总线750连接为例。
存储装置710作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块单元,如本申请实施例中的机器人室内定位方法对应的程序指令。
存储装置710可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作***、至少一个性能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储装置710可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储装置710可进一步包括相对于处理器720远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置730可用于接收输入的数字、字符信息或语音信息,以及产生与电子设备的用户设置以及性能控制有关的键信号输入。输出装置740可包括显示屏、扬声器等电子设备。
上述实施例中提供的机器人室内定位装置、介质及电子设备可执行本申请任意实施例所提供的机器人室内定位方法,具备执行该方法相应的性能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节,可参见本申请任意实施例所提供的机器人室内定位方法。
注意,上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本申请不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明,但是本申请不仅仅限于以上实施例,在不脱离本申请构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (12)
1.一种机器人室内定位方法,其特征在于,所述方法包括:
从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置;
其中,基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组,包括:基于预设标识图形,确定各所述定位标识点所属定位标识组;
其中,所述预设标识图形为正六边形,所述正六边形中设置有均匀排布的定位标识位置;所述正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,除六个顶点处之外的其他定位标识位置为编码标识位置;六个方位标识位置包括三个固定标识位置;所述固定标识位置用于设置固定标识点;所述编码标识位置用于设置编码标识点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组,包括:
根据各所述定位标识点的位置关系,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据各所述定位标识点的位置关系,确定各所述定位标识点所属定位标识组,包括:
确定各所述定位标识点的面积和所述定位标识点之间的距离;
根据所述面积和所述距离,确定所述定位标识点的面积占比;
根据所述面积占比和预设占比阈值,确定各所述定位标识点所属定位标识组。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设标识图形的六个方位标识位置除了三个固定标识位置还包括三个空白标识位置,且三个固定标识位置与其中一个空白标识位置之间呈矩形。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,包括:
基于各所述定位标识点,构建候选方位三角形;
根据所述候选方位三角形的边长和内角角度,从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,并将所述目标方位三角形的顶点确定为所述方位标识点;
将所述目标方位三角形的顶点以外的所述定位标识点,确定为所述编码标识点。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述候选方位三角形的边长和内角角度,从所述候选方位三角形中确定目标方位三角形,包括:
从所述候选方位三角形中选择斜边长度最长的直角三角形作为目标方位三角形;
相应的,所述基于所述方位标识点建立编码坐标系,包括:
根据所述目标方位三角形的两条直角边,确定所述编码坐标系的坐标轴;
将所述方位标识点中两条直角边的交点,作为所述编码坐标系的坐标原点。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置,包括:
确定所述机器人与所述定位标识组的相对距离;
根据所述相对距离和所述参考位置,确定所述机器人所在的室内位置。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置,包括:
根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组的目标位置编码标识;
基于候选位置编码标识与候选室内位置之间的关联关系,确定与所述目标位置编码标识关联的目标室内位置,并将所述目标室内位置作为所述参考位置。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述定位标识图像通过配置于所述机器人上的红外摄像头拍摄,所述定位标识点为可反射红外线的无源标签。
10.一种机器人室内定位装置,其特征在于,所述装置包括:
定位标识组确定模块,用于从定位标识图像中提取定位标识点,并基于预设规则确定各所述定位标识点所属定位标识组;
标识点类型识别模块,用于从所述定位标识组中识别方位标识点和编码标识点,并基于所述方位标识点建立编码坐标系;
参考位置确定模块,用于根据所述编码标识点在所述编码坐标系下的位置坐标,确定所述定位标识组所在的目标室内位置作为参考位置;
机器人位置确定模块,用于根据所述参考位置,确定机器人所在的室内位置;
其中,所述定位标识组确定模块包括:第二定位标识组确定子模块,具体用于基于预设标识图形,确定各所述定位标识点所属定位标识组;
其中,所述预设标识图形为正六边形,所述正六边形中设置有均匀排布的定位标识位置;所述正六边形中的六个顶点处的定位标识位置为方位标识位置,除六个顶点处之外的其他定位标识位置为编码标识位置;六个方位标识位置包括三个固定标识位置;所述固定标识位置用于设置固定标识点;所述编码标识位置用于设置编码标识点。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的机器人室内定位方法。
12.一种电子设备,包括存储器,处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9中任一项所述的机器人室内定位方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111543645.6A CN114234979B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111543645.6A CN114234979B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114234979A CN114234979A (zh) | 2022-03-25 |
CN114234979B true CN114234979B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=80757447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111543645.6A Active CN114234979B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114234979B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107689061A (zh) * | 2017-07-11 | 2018-02-13 | 西北工业大学 | 用于室内移动机器人定位的规则图形码及定位方法 |
CN108195381A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 中国科学院自动化研究所 | 室内机器人视觉定位*** |
CN110487283A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-22 | 国微集团(深圳)有限公司 | 可识别的码点块以及基于该码点块的导航方法及*** |
WO2020133118A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Beijing Voyager Technology Co., Ltd. | Systems and methods for path determination |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9696418B2 (en) * | 2015-05-04 | 2017-07-04 | Propagation Research Associates, Inc. | Systems, methods and computer-readable media for improving platform guidance or navigation using uniquely coded signals |
CN106248074A (zh) * | 2016-09-14 | 2016-12-21 | 哈工大机器人集团上海有限公司 | 一种用于确定机器人位置的路标、设备及区分标签的方法 |
-
2021
- 2021-12-16 CN CN202111543645.6A patent/CN114234979B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107689061A (zh) * | 2017-07-11 | 2018-02-13 | 西北工业大学 | 用于室内移动机器人定位的规则图形码及定位方法 |
CN108195381A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-22 | 中国科学院自动化研究所 | 室内机器人视觉定位*** |
WO2020133118A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Beijing Voyager Technology Co., Ltd. | Systems and methods for path determination |
CN110487283A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-22 | 国微集团(深圳)有限公司 | 可识别的码点块以及基于该码点块的导航方法及*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114234979A (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107328420B (zh) | 定位方法和装置 | |
CN107702714B (zh) | 定位方法、装置及*** | |
US6766245B2 (en) | Landmark-based location of users | |
US7374103B2 (en) | Object localization | |
CN102773862B (zh) | 用于室内移动机器人的快速精确定位***及其工作方法 | |
JP6653759B2 (ja) | ポータブル端末による室内ナビゲーション方法、ポータブル端末及び記憶媒体 | |
TW201837428A (zh) | 機器人的路徑規劃系統及方法 | |
CN106291517A (zh) | 基于位置与视觉信息优化的室内云机器人角度定位方法 | |
Krajník et al. | External localization system for mobile robotics | |
CN108195381B (zh) | 室内机器人视觉定位*** | |
US11067694B2 (en) | Locating method and device, storage medium, and electronic device | |
CN113485350A (zh) | 一种机器人移动控制方法、装置、设备及存储介质 | |
JP2019101694A (ja) | 位置特定装置、位置特定プログラム及び位置特定方法、並びに、撮影画像登録装置、撮影画像登録プログラム及び撮影画像登録方法 | |
Meng et al. | Efficient and reliable LiDAR-based global localization of mobile robots using multiscale/resolution maps | |
CN108664860B (zh) | 房间平面图的识别方法及装置 | |
CN115661240A (zh) | 一种位置信息确定方法、装置、电子设备及存储介质 | |
RU2697942C1 (ru) | Способ и система обратного оптического трекинга подвижного объекта | |
CN114234979B (zh) | 机器人室内定位方法、装置、介质及电子设备 | |
JP2018185240A (ja) | 位置特定装置 | |
CN115468568A (zh) | 室内导航方法、装置及***、服务器设备及存储介质 | |
CN114995459A (zh) | 机器人的控制方法、装置、设备及存储介质 | |
CN112497218B (zh) | 机器人位姿确定方法、装置、设备和介质 | |
CN113947716A (zh) | 闭环检测方法、装置、机器人及存储介质 | |
CN112330820A (zh) | 信息展示方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN110856254B (zh) | 一种基于视觉的室内定位方法、装置、设备及存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |