[发明专利]视觉定位方法及装置

权利要求书

1.一种视觉定位方法，其特征在于，所述方法包括：

在目标区域上方采集所述目标区域的若干帧第一图像；

根据所述目标区域的若干帧第一图像合成所述目标区域的水平扫描图像，识别所述水平扫描图像中的目标物体，并确定各个目标物体在空间坐标系中的横纵坐标；

根据所述横纵坐标在单个目标物体上方采集所述目标物体的若干帧第二图像；

根据所述目标物体的若干帧第二图像合成所述目标物体的三维图像，并根据所述目标物体的三维图像确定所述目标物体在空间坐标系中的三维坐标和姿态。

2.根据权利要求1所述的视觉定位方法，其特征在于，所述在目标区域上方采集所述目标区域的若干帧第一图像包括：

使图像采集单元在第一预定高度进行水平运动；

所述图像采集单元在水平运动过程中采集所述目标区域的若干帧第一图像。

3.根据权利要求2所述的视觉定位方法，其特征在于，所述根据所述横纵坐标在单个目标物体上方采集所述目标物体的若干帧第二图像包括：

根据所述横纵坐标使所述图像采集单元在所述目标物体上方的第二预定高度进行匀速直线运动；

所述图像采集单元在匀速直线运动过程中每隔预定时间间隔采集所述目标物体的一帧第二图像。

4.根据权利要求1所述的视觉定位方法，其特征在于，所述根据所述目标区域的若干帧第一图像合成所述目标区域的水平扫描图像，识别所述水平扫描图像中的目标物体，并确定各个目标物体在空间坐标系中的横纵坐标包括：

根据所述目标区域的若干帧第一图像合成所述目标区域的水平扫描图像；

根据第一预定模板识别所述水平扫描图像中的一个或者若干个目标物体；

确定各个目标物体的顶面的一个特征点在空间坐标系中的横纵坐标。

5.根据权利要求1所述的视觉定位方法，其特征在于，所述根据所述目标物体的若干帧第二图像合成所述目标物体的三维图像，并根据所述目标物体的三维图像确定所述目标物体在空间坐标系中的三维坐标和姿态包括：

根据所述目标物体的若干帧第二图像合成所述目标物体的三维图像；

将所述目标物体的三维图像与第二预定模板进行轮廓匹配，确定所述目标物体的中心点以及所述中心点在空间坐标系中的三维坐标；

根据所述第二预定模板在所述目标物体的三维图像中确定至少三个位于定位面上的特征点，并根据所述至少三个特征点确定所述定位面所在平面，所述定位面为所述目标物体的一个表面；

在所述空间坐标系中确定一定位面参考平面；

根据所述定位面所在平面和所述定位面参考平面计算目标物体与空间坐标系各轴的偏移夹角。

6.一种视觉定位装置，其特征在于，其包括：

图像采集模块，用于在目标区域上方采集所述目标区域的若干帧第一图像；

第一图像处理模块，用于根据所述目标区域的若干帧第一图像合成所述目标区域的水平扫描图像，识别所述水平扫描图像中的目标物体，并确定各个目标物体在空间坐标系中的横纵坐标；

所述图像采集模块，还用于根据所述横纵坐标在单个目标物体上方采集所述目标物体的若干帧第二图像；

第二图像处理模块，用于根据所述目标物体的若干帧第二图像合成所述目标物体的三维图像，并根据所述目标物体的三维图像确定所述目标物体在空间坐标系中的三维坐标和姿态。

7.根据权利要求6所述的视觉定位装置，其特征在于，所述图像采集模块包括：载具单元和图像采集单元；

所述载具单元，用于使图像采集单元在第一预定高度进行水平运动；

所述图像采集单元，用于在水平运动过程中采集所述目标区域的若干帧第一图像。

8.根据权利要求7所述的视觉定位装置，其特征在于，

所述载具单元，还用于根据所述横纵坐标使所述图像采集单元在所述目标物体上方的第二预定高度进行匀速直线运动；

所述图像采集单元，还用于在匀速直线运动过程中每隔预定时间间隔采集所述目标物体的一帧第二图像。