[发明专利]定位系统及方法

权利要求书

1.一种定位系统，其特征在于，包括设置于可视区域背景图案中若干隐形定位码，还包括其识别装置，所述隐形定位码及所述可视区域背景图案分别由具有不同的红外光吸收能力的油墨制成，所述识别装置包括：红外光源、图像采集单元及处理器，所述图像采集单元用于采集所述红外光源照射下的隐形定位码的图像并发送至所述处理器，所述处理器对所述图像进行隐形定位码的识别并根据预存的隐形定位码位置进行定位；

其中，所述处理器提取识别的所述隐形定位码中的任何三个码元图案不在同一直线上的至少四个码元，根据提取的至少四个码元与所述图像采集单元预先标定好的内参数，计算得到所述隐形定位码相对图像采集单元的位姿关系，并转换为所述隐形定位码与识别装置所在设备的位姿关系，进而完成定位。

2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述隐形定位码分布于预设范围内两组交叉的平行线划分的网格内，所述码元所在区域包括：头部及数据区，其中，所述头部的码元分布于所述网格的中心，所述数据区的码元分布于所述网格的中心周围的预设范围内。

3.根据权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述码元根据预设的编码规则分别分布于所述头部及数据区。

4.根据权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述数据区的码元包括若干个数据码元组，每个数据码元设置为与该数据码元组表示信息对应的预设形状。

5.根据权利要求4所述的定位系统，其特征在于，所述数据区包括若干个数据子区域，不同的数据子区域内的码元表示不同的信息。

6.根据权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述头部的码元呈“L”形分布、“ㄩ”形分布或“口”形分布。

7.一种定位方法，采用权利要求1至6任意一项所述的定位系统进行定位，其特征在于，包括：

S1：识别装置采用所述红外光源照射所述可视区域；

S2：通过图像采集单元获取所述可视区域中隐形定位码的图像；

S3：所述处理器对所述图像进行隐形定位码的识别并根据预存的隐形定位码位置进行定位；

所述步骤S3中进行定位的方法包括：所述处理器提取识别的所述隐形定位码中的任何三个码元图案不在同一直线上的至少四个码元，根据提取的至少四个码元与所述图像采集单元预先标定好的内参数，计算得到所述隐形定位码相对图像采集单元的位姿关系，并转换为所述隐形定位码与识别装置所在设备的位姿关系，进而完成定位。

8.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述处理器对所述隐形定位码进行识别的方法包括：

采用直线检测算法检测出隐形定位码的图像中分布的直线，确定隐形定位码所在的网格的两个主要方向；

根据分布于两个主要方向的网格的中心的图案，找到位于头部的码元；

根据头部的码元找到对应的数据区的码元并进行定位码的读取。

9.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于，找到位于头部的码元后还包括：根据预设的编码规则读取头部的码元。

10.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S3中进行定位的方法包括：当设备在平面上运动时，所述处理器识别隐形定位码后计算图像中心与隐形定位码在两组平行线方向上的位置偏移Δx、Δy以及角度偏移θ，确定图像采集单元在平面内的位置和朝向，然后根据所述图像采集单元的内参数及安装位置，计算得到所述隐形定位码相对所述图像采集单元的位姿关系，并转换为所述隐形定位码与所述识别装置所在设备的位姿关系，进而完成定位。