[发明专利]一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法

权利要求书

1.一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.通过相机获取LED灯具的高频闪烁信号，基于所述LED灯具的高频闪烁信号获取空间变化的条纹图像，所述LED灯具由所述AGV小车搭载；

S2.对所述条纹图像进行处理，获取感兴趣区域LED-ROI，基于所述LED-ROI获取LED灯具的二维图像坐标；

S3.根据所述LED灯具的二维图像坐标与已知的相机的内参矩阵和外参矩阵，建立透视投影模型，并对所述透视投影模型进行简化，根据简化后的所述透视投影模型计算LED灯具的世界坐标；

S4.对所述LED灯具的世界坐标进行TF坐标变换，获取AGV小车的位置坐标；

S5.获取AGV小车的偏航角，基于所述AGV小车的位置坐标和所述AGV小车的偏航角，得到所述AGV小车的姿态，完成AGV小车的逆向可见光成像定位。

2.根据权利要求1所述的一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，所述S2中，所述LED灯具的二维图像坐标的获取方法包括以下步骤：

S201.采用阈值法对所述条纹图像进行二值化，得到二值化图像，并对所述二值化图像进行处理；

S202.对处理后的所述二值化图像进行下采样，获取感兴趣区域LED-ROI，基于所述感兴趣区域LED-ROI获取所述LED灯具的二维图像坐标。

3.根据权利要求2所述的一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，所述S3中，所述已知的相机的内参矩阵K的获取方式为，将处理后的所述二值化图像划分为像素网格，基于所述像素网格定义所述已知的相机的内参矩阵K，所述已知的相机的内参矩阵K表达式为，

其中ρ_u为所述像素网格中每个像素的尺寸宽度，ρ_v为所述像素网格中每个像素的尺寸长度，f为所述相机的焦距，u₀与v₀分别为处理后的所述二值化图像的中心点在二维坐标系中x轴与y轴上的位置坐标。

4.根据权利要求3所述的一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，所述透视投影模型表达式为：

其中λ为所述LED灯具和所述相机之间的垂直距离，R为所述相机的旋转矩阵，T为所述相机的位移矩阵，ρ_u为所述像素网格中每个像素的尺寸宽度，ρ_v为所述像素网格中每个像素的尺寸长度，f为所述相机的焦距，u₀与v₀分别为处理后的所述二值化图像的中心点在二维图像坐标中x轴与y轴上的位置坐标，x_i与y_i分别为所述LED灯具在二维图像坐标中x轴与y轴上的位置坐标，X_i、Y_i、Z_i分别为所述LED灯具在世界坐标中X轴、Y轴、Z轴上的位置坐标。

5.根据权利要求4所述的一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，所述相机的旋转矩阵R表达式为：

其中α、β和γ分别表示所述相机在相机坐标系中X轴、Y轴和Z轴上的旋转角度；sn表示sin(n)，cn表示cos(n),n∈[α,β,γ]。

6.根据权利要求4所述的一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，所述相机的位移矩阵T获取方式为，通过计算世界坐标系原点在相机坐标系中的位置，获取所述的相机的位移矩阵T。

7.根据权利要求6所述的一种基于AGV小车的逆向可见光成像定位方法，其特征在于，所述LED灯具的世界坐标的计算方法为：将所述已知的相机的内参矩阵和相机的外参矩阵带入到简化后的所述透视投影模型中，在所述LED灯具沿世界坐标系Z轴的坐标已知的情况下，通过直接线性变换法建立非齐次线性方程组模型，计算出所述LED灯具的世界坐标。