[发明专利]一种基于结构光与AprilTag的位姿识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于结构光与AprilTag标签的位姿识别系统，其特征在于，包括单目摄像头、投影装置、AGV小车、图像处理模块电路、中控模块电路板及供电模块；

投影装置将ApriTag标签影像投射至要检测的物体表面，摄像头采集ApriTag图像后对其进行清晰化处理，以便用于确定物体的空间位姿；；摄像头与图像处理模块电路集成在一起，摄像头识别到AprilTag后，图像处理模块对识别到的标签图象进行清晰化处理，而后对AprilTag包含的位姿信息进行识别，再传给中控模块用于与后续设备的通信。

2.根据权利要求1所述的基于投射AprilTag标签影像的位姿识别方法，其特征在于，投射装置其结构包括高清LED光源、半透明高清显示屏、图像大小调整板、图象位置调整版、主板、透镜；LED光源发出强光照在半透明高清显示屏上；半透明高清显示屏中的图象被映射在图象大小调整板上；图像大小调整板通过调整图像的像素密度调整图像的大小；图像通过图像大小调整板调整好大小后被映射在图象位置调整板上并通过透镜被投射出。

3.一种基于结构光与AprilTag的位姿识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制作投射装置；

步骤2、安装于AGV小车上的投影装置投射出AprilTag标签的影像于被检测物体表面上，保证安装于AGV小车上的单目摄像头可以完整的拍摄到AprilTag影像；

步骤3、摄像头采集到AprilTag标签影像后，对其进行清晰化处理；

步骤4、自动进入图像处理模块中预先写好的AprilTag算法程序，计算出我们所需的物体旋转角度与位移信息；

步骤5、图像处理模块与中控模块通过串口通信协议完成上述信息的传递。

4.根据权利要求3所述的基于结构光与AprilTag的位姿识别方法，其特征在于，所述步骤1中的投射装置其结构包括高清LED光源、半透明高清显示屏、图像大小调整板、图象位置调整版、主板、透镜；投影装置的工作步骤如下：

步骤1.1、LED光源发出强光照在半透明高清显示屏上；

步骤1.2、半透明高清显示屏中的图象被映射在图象大小调整板上；图像大小调整板通过调整图像的像素密度调整图像的大小；

步骤1.3、图像通过图像大小调整板调整好大小后被映射在图象位置调整板上；

步骤1.4、图像通过透镜被投射出。

5.根据权利要求3所述的基于结构光与AprilTag的位姿识别方法，其特征在于，所述步骤2中的对采集到的AprilTag图象进行清晰化处理，包括以下步骤：

步骤2.1、对图像进行畸变矫正；

步骤2.2、对图像进行核滤波，其中核矩阵设为

步骤2.3、对图象进行灰度二值化，图像部分的全部像素变为1白，将在阈值外的部分全部像素变为0黑。