[发明专利]一种人工视觉地标的解码定位方法

说明书

本发明涉及机器人定位领域。目的是提供一种人工视觉地标的解码方法及人工视觉定位方法，为视觉机器人的应用提供技术基础。技术方案是：一种人工视觉地标的解码定位方法，所述的人工视觉地标包括：1)至少排列成两行与两列的4个及4个以上编码片，所有编码片每两行、每两列交叉排列；每一行的编码片在水平方向直线排列，每一列的编码片在倾斜方向直线排列；2)任意一个编码片上的编码组件，均包括一个中心标定环和环绕中心标定环设置的六个编码块；3)所述中心标定环为圆形的图案，采用红绿蓝黑四种颜色中的一种；4)所述六个编码块为环绕在中心标定环周围的六个六边形图案，每个编码块采用红绿蓝黑四种颜色中的一种。

技术领域

本发明涉及机器人定位领域，具体涉及一种人工视觉地标解码方法及人工视觉定位方法。

背景技术

在以智能制造为核心的工业4.0时代背景下，工业机器人产业市场呈现爆炸式增长势头，而在机器人协同、运动学参数辨识和机器人离线编程等作业中，首先要解决的问题是机器人的定位问题。

通过地标提供信息是机器人进行定位的主要方法。地标是指能够为机器人提供外部导航定位信息的载体。地标分为人工视觉地标和自然地标。与自然地标相比，人工视觉地标的特征显著、贴放位置随意和可嵌入特定信息更加实用。

针对特定的人工视觉地标进行解码并进行定位，可以更好地对机器人进行误差纠正。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人工视觉地标的解码方法及人工视觉定位方法，为视觉机器人的应用提供技术基础。

本发明提供的技术方案是：

一种人工视觉地标的解码定位方法，所述的人工视觉地标包括：

1)至少排列成两行与两列的4个及4个以上编码片，所有编码片每两行、每两列交叉排列；每一行的编码片在水平方向直线排列，每一列的编码片在倾斜方向直线排列；

2)任意一个编码片上的编码组件，均包括一个中心标定环和环绕中心标定环设置的六个编码块；

3)所述中心标定环为圆形的图案，采用红绿蓝黑四种颜色中的一种；

4)所述六个编码块为环绕在中心标定环周围的六个六边形图案，每个编码块采用红绿蓝黑四种颜色中的一种；

其特征在于：所述人工视觉地标的解码方法包括如下步骤：

1)采用摄像机摄取人工视觉地标图像，该图像中心点即摄像头中心点；

2)对前一步骤获得的图像进行解码；

步骤2)所述的解码方法包括：

(1)提取合格的人工视觉地标图像；所述合格的人工视觉地标包含至少一个完整的编码片图像；

(2)对人工视觉地标图像进行预处理，将RGB颜色空间转化为HSV颜色空间，设定HSV取值范围来确定黑红绿蓝四种颜色，实现图像的多值化；

(3)对人工视觉地标图像进行数据提取，包括：对整个人工视觉地标图像进行轮廓链连通域提取、对每个连通域进行像素点个数与质心的提取以及提取距离摄像头中心点最近的中心标定环质心坐标与环绕该中心标定环的六个编码块质心坐标；

(4)对码字进行识别；先对每个编码片中的各个编码块进行位置定义，接着根据解码规则按位置顺序依次顺时针对各个编码片进行解码。

所述RGB颜色空间转化为HSV颜色空间，采用以下公式：

V＝max (3)

式中：