[发明专利]基于RGB LED动态信标的多机器人定位方法及系统

权利要求书

1.基于RGB LED动态信标的多机器人定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过固定于机器人上方的相机进行标定，得到相机的外参与内参；

S2、开启所有机器人，且所有机器人上均设置有可控的RGB LED灯；

S3、每个机器人根据其自身存储的ID号，以一定频率与颜色顺序点亮RGB LED灯；

S4、通过计算机得到由相机捕获的图像序列，并经过LED识别跟踪算法处理得到所有机器人的RGB LED灯在图像中的像素位置坐标以及ID号，所述LED识别跟踪算法具体分为如下过程：

S41、算法初始化：初始化的同时让所有RGB LED灯都被相机捕捉到，并通过计算机读取输入的图像序列；

S42A、创建TB：根据RGB LED灯的数量，针对每一个RGB LED灯的位置创建一个TB；

S42B、开启TB跟踪线程：针对每一个TB做LED跟踪，使LED能够一直处在TB中心，并且有着读取LED编码信息的能力；

S42’、开启重定位线程：针对丢失状态的TB，重新在全图中找回来，并恢复该TB；

S5、得到像素位置坐标后利用线性约束得到所有机器人的位置坐标。

2.根据权利要求1所述的基于RGB LED动态信标的多机器人定位方法，其特征在于，所述TB包括四种状态，分别为准备状态、正常状态、疑似丢失状态和丢失状态。

3.根据权利要求2所述的基于RGB LED动态信标的多机器人定位方法，其特征在于，所述步骤S41具体表现为：

S410、初始化开始；

S411、输入新的一帧图像；

S412、根据压缩比来改变图像；

S413、通过R-G图像差分，得到二值图像；

S414、对得到的二值图像进行轮廓检测，并找出对应轮廓的面积、中心点；

S415、判断是否检测到轮廓，若是，则进入步骤S416；反之，则进入步骤S417；

S416、判断检测是否超过20次，若是，则对历史存储的所有轮廓中心点进行聚类，并根据聚类结创建TB；反之，则存储当前轮廓中心点与面积，并将返回值数为false；

S417、更新帧缓存；

S418、初始化结束。

4.根据权利要求3所述的基于RGB LED动态信标的多机器人定位方法，其特征在于，所述步骤S416中根据聚类结创建TB的具体过程如下：

1)聚类创建BT开始；

2)整合所有存储的轮廓点与其面积；

3)计算轮廓平均面积Sav；

4)设计TB的跟踪框大小，其表达式为：其中，Ks表示系数；

5)计算轮廓中心点聚类邻域距离，其表达式为：

6)聚类结果过滤；

7)创建TB，并将返回值设为ture；

8)聚类创建TB结束。