[发明专利]用于基于照相机的位置和取向测量的系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定工作容积中的物体相对于定义的工作容积的参考坐标系的位置和取向的系统，包括：

多个目标，该多个目标设置在相对于所述定义的工作容积的参考坐标系的已知定位处；和

头组件，该头组件设置在物体上，其中所述头组件包括多个照相机；

其中所述物体相对于所述定义的参考坐标系的位置和取向可由所述头组件从所述定义的参考坐标系中的、与所述多个目标相关联的定位数据和所述头组件的组件坐标系中的、来自所述多个照相机的图像数据确定。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个目标是主动目标、被动目标或者投影目标。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个目标是主动目标，并且其中所述多个主动目标中的每一个以预定频率和工作周期或者时间序列在开-关时间序列中进行调制。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述多个主动目标中的每一个的功率或者工作周期或者时间序列可响应于无线通信信道上的命令而动态地改变。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个目标的调制序列是时间同步的。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述调制序列基于交流配电网络的相位的感测。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述多个照相机与所述多个目标是时间同步的。

8.根据权利要求1所述的系统，其中使用具有一组预定义的代码的低频调制对所述多个目标进行调制。

9.根据权利要求2所述的系统，其中所述投影目标是已知配置中的激光点或线。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述头组件包括多个光电二极管，并且其中光电二极管感测来自所述多个目标中的至少一个的信号。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述头组件包括惯性测量传感器。

12.根据权利要求1所述的系统，其中与所述多个目标相关联的定位数据从目标定位数据库获得，并且其中来自所述多个照相机的图像数据是图像空间团块。

13.根据权利要求1所述的系统，其中来自所述多个照相机的图像数据是由抽取过滤器处理的图像数据，并且其中经处理的图像数据是一组感兴趣区域，其中每个感兴趣区域包含图像空间团块。

14.一种用于确定工作容积中的物体相对于定义的工作容积的参考坐标系的位置和取向的方法，包括步骤：

在相对于所述定义的参考坐标系的已知定位处设置多个目标；

在设置在所述物体上的头组件处接收相对于所述头组件的组件坐标系的、来自多个照相机的图像数据；

在所述头组件处接收相对于所述定义的参考坐标系的、与所述多个目标相关联的定位数据；以及

由所述头组件从接收到的所述组件坐标系中的图像数据和所述定义的参考坐标系中的定位数据确定所述物体的位置和取向。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个目标是主动目标、被动目标或者投影目标。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述头组件包括多个光电二极管，并且所述方法还包括由光电二极管感测来自所述多个目标中的至少一个的信号的步骤。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述头组件包括惯性测量传感器。

18.根据权利要求14所述的方法，其中与所述多个目标相关联的定位数据从目标定位数据库接收，并且其中来自所述多个照相机的图像数据是图像空间团块。