[发明专利]视觉定位方法、装置及存储介质

说明书

本申请提供了一种视觉定位方法、装置及存储介质。其中方法包括：通过相机采集标签单元的图像，获取所述相机与所述标签平面的距离z；获取图像平面与所述标签平面的夹角α；获取所述标签平面的标签中心与相机坐标系z轴方向的水平夹角β；获取所述标签平面的标签中心与相机坐标系z轴方向的竖直夹角θ；根据距离Z、夹角α、水平夹角β和竖直夹角θ，求解相机在世界坐标系中的位置。本申请的定位方法利用4自由度场景的特殊性，对移动载体进行快速定位，计算量小，适用于计算能力缺乏的场合，可以在低端嵌入式设备中实现快速定位。

技术领域

本申请涉及计算机领域，尤其涉及视觉定位方法、装置及存储介质。

背景技术

随着移动机器人、无人机以及自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)等的广泛应用，如何对这类载体在平面中进行准确定位是一项迫切的需求。这类载体通常在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)信号缺失的地方运动，常用的北斗或者全球定位系统(Global Positioning System，GPS)等卫星定位技术无法提供准确位置。

视觉标签定位是在环境中贴上可见的定位标签，通过摄像头拍摄标签，利用机器视觉、图像处理的方法对标签进行解析，以得到相机的位置。而通过视觉标签提供参考位置的技术方案中，使用PnP(Perspective-n-Point)或者迭代最近点算法(Iterative closestpoint，ICP)等算法的计算量偏大，在低端嵌入式设备中很难达到实时运行。

发明内容

本申请提供了一种视觉定位方法、装置及存储介质，以减少计算量实现实时定位。本申请的技术方案如下：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种视觉定位方法，包括：

通过相机采集标签单元的图像，其中，所述标签单元上设有至少四个锚点，至少四个所述锚点构成标签平面；所述标签平面的垂线与所述相机所属移动载体的运动平面平行，且所述标签平面的方向垂直于所述运动平面；

获取所述相机与所述标签平面的距离z；

获取图像平面与所述标签平面的夹角α；

获取所述标签平面的标签中心与相机坐标系z轴方向的水平夹角β；

获取所述标签平面的标签中心与相机坐标系z轴方向的竖直夹角θ；

根据所述距离z、夹角α、水平夹角β和竖直夹角θ，求解相机在世界坐标系中的位置。

在本申请的一些实施例中，所述标签单元上设有的锚点个数为至少四个；其中，所述标签单元包括一个标签，所述标签的四个角位置分别设置一个锚点；或者，所述标签单元包括多个标签，所述多个标签中最外侧的四个点处设置四个锚点。

在本申请的一些实施例中，所述获取所述相机与所述标签平面的距离z，包括：

通过第一公式获取所述相机与所述标签平面的距离z；其中，所述第一公式表示如下：

其中，f_y为相机的第一焦距，l_w0为两个垂直方向的锚点之间的实际长度，l_u0为与l_w0对应的两个锚点之间的像素长度。

在本申请的一些实施例中，所述获取图像平面与所述标签平面的夹角α，包括：

从所述四个锚点之中选择与相机距离小的两个垂直方向的第一锚点和第二锚点，获取所述第一锚点与第二锚点之间的实际长度l_w2，以及对应的像素长度l_u2，根据所述第一公式得到所述标签平面距离所述相机平面的最小距离z1；