[发明专利]一种三维空间磁定位系统的标定系统和方法

摘要

本发明公布了一种三维空间磁定位系统的标定系统和方法，克服了磁定位系统在传统标定过程中对目标磁体的姿态角度的依赖；标定系统包括标定杆、目标磁体、霍尔传感器阵列、立体视觉定位模块、数据采集模块和标定模型。标定过程中手持标定杆以任意姿态在探测空间内随意运动使目标磁体遍历整个探测空间，立体视觉定位模块实时获取目标磁体的三维空间位置，霍尔传感器阵列实时获取各个传感器的磁感应强度；数据采集模块同时采集得到所有霍尔传感器的实时磁感应强度和立体视觉模块采集的三维空间位置数据，通过有监督机器学习训练得到标定模型；最后，将经过训练得到的标定模型作为预测模型用于空间实时磁定位探测。

主权项

1.一种三维空间磁定位系统的标定系统和方法，其特征在于：标定系统由标定杆L、目标磁体O、霍尔传感器阵列C、立体视觉定位模块V、数据采集处理模块D、标定模型M构成；目标磁体O固定在标定杆L的一端；标定时使用的目标磁体O与实际测量时使用的探测磁体一致；霍尔传感器阵列C由n个霍尔传感器构成，标定时使用的霍尔传感器阵列C中霍尔传感器的数量、型号和分布与三维空间磁定位系统实际测量时使用的霍尔传感器阵列一致；标定方法为：在标定过程中，手持标定杆L的另一端在探测空间内随意运动使目标磁体O遍历整个探测空间；立体视觉定位模块V负责实时获取目标磁体O的三维空间位置，霍尔传感器阵列C负责实时获取各个传感器的磁感应强度；数据采集处理模块D负责同时采集立体视觉定位模块V和霍尔传感器阵列C中所有传感器的实时数据；进一步，利用数据采集处理模块D采集得到所有霍尔传感器的实时磁感应强度和对应的三维空间位置数据，在数据采集处理模块D中进行有监督训练得到标定模型M；训练得到的标定模型M作为预测模型用于实时磁定位空间探测。