CN109949366A - 一种定位设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于机器视觉的定位设备及其方法，所述基于机器视觉的定位设备包括至少一个目标装置，至少一个视觉装置以及至少一个控制装置，其中所述目标装置包括至少一个标记物，所述标记物适于以预设的相对位置关系被固定连接于至少一个目标物，所述视觉装置用于采集所述标记物的标记图像，所述控制装置被耦接于所述视觉装置，其中所述控制装置根据所述标记图像识别和定位所述标记物，并且根据所述标记物和所述目标物之间的相对位置姿态关系对所述目标物定位。
Description
技术领域
本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种定位设备及其方法。
背景技术
在自动化设备应用过程中，要求自动化设备具有较好的重复定位精度。即自动化设备的执行装置对目标物作业的过程中，一旦工作环境、基准面改变，或是目标物和自动化设备的型号、位置变化，需要每次花费一定的时间去校准执行装置和目标物的位置姿态。而在实际生产应用中，目标物往往是不规则物体，特征量提取不方便，校准位置姿态难度高，如此一来，调试工作量大且复杂。如果对目标物安装固定，则需要高精确度的固定板，制作成本高。
发明内容
本发明的优势在于其提供一种目标装置，其中所述目标装置的标记物和目标物之间具有相对位置姿态关系，所述标记物适于基于机器视觉被提取特征量以识别所述标记物的标记位姿，从而基于所述标记物和所述目标物之间的相对位置姿态关系换算得到所述目标物的目标位姿，替代了缓慢校准目标物的复杂工作量和时间成本。
本发明的另一优势在于其提供一种定位设备及其方法、装置，其中所述定位设备能够通过采集所述标记物的标记图像在短时间内识别所述标记物在视觉装置下的空间位置姿态，结合所述标记物和所述目标物之间的相对位置姿态关系直接坐标换算得到所述目标物的目标位姿，从而提高了生产效率。
本发明的另一优势在于其提供一种目标装置，其中该不需要精密的部件和复杂的结构，其制造工艺简单，成本低廉。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的定位设备包括:
至少一个目标装置，其中所述目标装置包括至少一个标记物，其中所述标记物适于以预设的相对位置姿态关系被固定连接于至少一个目标物；
至少一个视觉装置，其中所述视觉装置用于采集和传输所述标记物的标记图像；以及
至少一个控制装置，其中所述控制装置被耦接于所述视觉装置，其中所述控制装置根据所述标记图像识别和定位所述标记物，并且根据所述标记物和所述目标物之间的相对位置姿态关系对所述目标物定位。
根据本发明的一个实施例，其中所述目标装置进一步包括至少一个基板，其中所述基板具有至少一个标记部和至少一个适配部，其中所述标记部适于被设置所述标记物，所述适配部适于被设置所述目标物。
根据本发明的一个实施例，其中所述目标装置进一步包括所述目标物。
根据本发明的一个实施例，其中所述标记物适于基于机器视觉被提取特征量以被识别和定位。
依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的自动化系统包括权利要求1至4任意一项定位设备,其中所述自动化系统进一步包括至少一个执行装置，其中所述执行装置耦接于所述定位设备的所述控制装置，所述控制装置控制所述执行装置运动至所述目标物的目标位姿。
依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的定位方法包括以下步骤：
获取标记物和目标物之间的相对位置姿态关系；
接收所述标记物的标记图像；
基于所述标记图像提取特征量并识别所述标记物的标记位姿，其中所述标记物的标记位姿包括平移量和旋转量；以及
根据所述标记物的标记位姿和所述相对位置姿态关系换算得到所述目标物的目标位姿以对所述目标物定位。
依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的定位装置包括：
图像接收模块，用于接收标记物的标记图像；
位姿确定模块，用于根据所述标记图像识别所述标记物的标记位姿；以及
坐标换算模块，用于根据所述标记物的标记位姿和所述相对位置姿态关系换算得到所述目标物的目标位姿以对所述目标物定位。
依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明一种计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述定位方法的步骤。
依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明一种计算机可度存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述定位方法的步骤。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的目标装置的实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的定位设备的实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的自动化系统的实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的定位方法的实施例的流程示意图；
图5为本发明提供的定位装置的实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的定位方法及其装置。
图1为本发明实施例所提供的一种目标装置的结构示意图，如图所示，其中所述目标装置10包括至少一个标记物11，其中所述标记物11适于以预设的相对位置姿态关系被固定连接于至少一个目标物12。在本发明的一个实施例中，所述标记物11和所述目标物12之间的机械位置关系可任意固定。
在本发明的一个实施例中，所述目标装置10进一步包括至少一个基板13，所述基板13具有至少一个标记部131和至少一个适配部132，其中所述标记部131适于被设置所述标记物11，其所述适配部112适于被设置所述目标物 12。因此，在本发明的一个实施例中，所述标记物11和所述目标物12通过所述基板13固定连接，因此，所述标记物11和所述目标物12之间的机械位置关系固定。在本发明的另一个实施例中，所述标记物11和所述目标物12之间的机械位置关系可通过所述基板13任意固定。
根据本发明的一个实施例，所述目标装置10进一步包括所述目标物12。优选地，在本发明的一个实施例中，所述标记物11可拆卸地固定连接于所述目标物12；在本发明的另一个实施例中，所述标记物11和所述目标物12可预先一体成型。
如图2所示，本发明进一步提供一种定位设备，其特征在于，包括至少一个所述目标装置10，至少一个视觉装置20以及至少一个控制装置30。根据本发明的一个实施例，所述视觉装置20用于采集和传输所述标记物11的至少一张标记图像。值得一提的是，所述视觉装置20包括至少一个图像传感器和至少一个图像控制器，并且所述图像传感器和所述图像控制器可以是独立装置，也可以是集成装置，其中所述图像传感器用于采集所述标记图像，所述图像控制装置用于控制传输所述标记图像。优选地，所述图像传感器包括但不限于照相机、摄像机、扫描仪或其他带有相关功能的设备(移动电子设备、计算机等) 等等，图像传感器根据设计能够大于等于1的任意个，图像传感器能够获得 2D图像、3D图像或视频。
本领域中，所述图像传感器的图像采集方法和所述图像控制器的图像传输方法均是较为常见的方法，因此在此不再赘述。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述控制装置30被耦接于所述视觉装置20的所述图像控制装置，其中所述耦接方法包括有线或者无线通信技术，其中无线通信可以但不限于：3G/4G、WIFI、蓝牙、WiMAX、Zigbee、 UWB(ultra wideband),以及其它现在已知或将来开发的无线通信连接方式。接收所述标记图像，并且根据所述标记图像识别和定位所述标记物11，并且根据所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态对所述目标物12定位。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述标记物11可以是能够被提取特征量的任意物体。具体的，标记物可以具有某些特征图案，或者预先进行编码的编码标记点；标记物可以与机器设备集成为一体。
根据本发明的一个实施例，基于所述标记物11的标记图像易于被提取特征量和辨识位姿，其中该特征量指的是图像中比较有代表性的特征点的集合，例如图像中的角点、边缘和区块等，特征点具有其在图像中的位置、甚至朝向、大小等信息。
根据本发明的一个实施例，所述控制装置30根据所述标记图像识别所述标记物11的标记位姿，其中所述标记位姿包括平移量和旋转量，指的是所述标记物11在某一坐标系下的位置和姿态。本发明领域的技术人员可以理解的是，本发明领域讨论四个坐标系，分别为后文介绍的末端执行器坐标系(工具坐标系或机械手坐标系)、机械臂底座坐标系、相机坐标系和物体坐标系。
根据本发明的一个实施例，所述控制装置30提取所述标记图像中的特征量，具体的，检测所述标记图像中的局部像素灰度变化明显的一定数量的特征点，得到特征点在图像中的位置、方向等信息，为所述标记物11在相机坐标系下的位置和旋转。
根据本发明的一个实施例，在所述标记物11上建立坐标系，获得所述标记物上每个点的坐标，通过图像传感器采集关于所述标记物11的标记图像，将所述标记图像上的点与所述标记物11上每个点的坐标一一对应，根据图像传感器的内参矩阵K和畸变系数D，通过数学优化方法计算出相机外参，即所述标记物11相对于相机坐标系的旋转和平移。
在本领域中，基于机器视觉的物体姿态辨识的方法已经较为成熟，因此在此不再赘述。
根据本发明的一个实施例，所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系包括但不限于通过CAD模型的参数计算或是机械测量得到，指的是所述标记物11和所述目标物12在二维平面内的相对位置关系或在三维空间下的相对位置关系和相对姿态关系。当所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系改变时，进行再次计算或测量得到所述相对位置姿态关系。
根据本发明的一个实施例，所述视觉装置20分别拍摄所述标记物11和所述目标物12的图像，以识别和获取所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系。
值得一提的是，所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系可以是所述标记物11相对于所述目标物12的相对位置姿态，也可以是所述目标物12相对于所述标记物的相对位置姿态，也可以是第三坐标系下所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系。
进一步地，根据本发明的一个实施例，所述控制装置30结合所述标记物 11的标记位姿和所述相对位置姿态关系通过坐标变换得到所述目标物12的目标位姿。在工业制造、检测环境下本实施例替代了缓慢校准目标物的复杂工作量和时间成本，提高了生产效率。
有关控制装置30的详细限定参见后面实施例中的定位方法的相关描述；控制装置30可以为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、计算机(Personal Computer,PC)、工业控制计算机(Industrial Personal Computer,IPC)或服务器等等。所述控制装置30根据预先固定的程序，结合人工输入的信息、参数或者外部传感器(比如图像传感器)采集的数据等生成程序指令。
根据本发明的一个实施例，所述目标物12被可拆卸地设置于所述基板13，当所述目标物12被设置于所述基板13时，所述目标物12和所述标记物11 之间的相对位置关系固定，从而通过所述标记物11的标记位姿和所述标记物11和所述目标物12之间的相对位姿，进一步通过坐标换算得到所述目标物12 的目标位姿，以此减少直接定位所述目标物所花费的时间成本，提高生产效率。
优选地，在本发明的一个实施例中，所述目标物12进一步包括至少一个置入槽121，所述标记物11和所述置入槽121之间的位置关系相对固定，因而能通过所述标记物11的标记位姿换算得到所述置入孔131的目标位姿。举例来说，当所述目标物12是插座时，所述标记物11和所述目标物12之间的机械结构具体是所述标记物11和该插座的插孔之间的机械结构且机械结构相对固定，因此所述目标物12的目标位姿是插座插孔的目标位姿，进一步地，能够通过所述标记物11的标记位姿，换算得到该插座插孔的目标位姿。
优选地，如图3所示，根据本发明的一个实施例，本发明的自动化系统包括上述定位设备,其中所述自动化系统进一步包括至少一个执行装置40，其中所述执行装置40耦接于所述定位设备的所述控制装置30，所述控制装置30 控制所述执行装置40运动至所述目标物的目标位姿。根据本发明的一个实施例，所述执行装置40包括但不限于是机械臂或机器人，其中所述执行装置包括至少一个末端执行器41和至少一个包括底座的主体42，其中所述末端执行器41通过至少一个关节轴连接于所述主体42的至少一端部。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述控制装置30能够使所述末端执行器41处于所希望的位置以及姿态的状态下，其中所述末端执行器41被控制移动到所述目标物12的目标位姿。具体的，所述控制装置30根据所述目标物 12的目标位姿通过运动逆解得到所述执行装置40各个关节轴的运动参数，其中所述末端执行器41被控制根据所述运动参数运动到所述目标物12的目标位姿。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述视觉装置20被安装于所述执行装置，随着所述执行装置40的运动而运动。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述视觉装置20被设置于一个固定位置，不随所述执行装置40的运动而运动。
根据本发明的一个实施例，基于所述标记图像提取特征量并识别所述标记物11在相机坐标系下的标记位姿，根据所述标记物11的标记位姿和所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系通过坐标变换计算得到所述目标物12在末端执行器坐标下的目标位姿以对所述目标物12定位，以便于所述末端执行器被控制地运动至所述目标物12对其作业。
图4为本发明实施例所提供的一种定位方法的流程示意图，如图所示，该定位方法包括以下步骤：
S101：获取标记物11和目标物12之间的相对位置姿态关系。
具体的，所述标记物11适于被固定连接于所述目标物12，其中所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系包括所述标记物11和所述目标物12之间的位置关系和姿态关系。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置姿态关系可以通过所述标记物11和所述目标物12的CAD模型计算得到。优选地，根据本发明的另一个实施例，所述标记物11和所述目标物12 之间的相对位置姿态关系可以通过机械测量得到。
S102：接收所述标记物11的标记图像。
具体的，所述标记物11的标记图像由所述视觉装置20采集和传输。
S103：基于所述标记图像提取特征量并识别所述标记物11的标记位姿，其中所述标记物的标记位姿包括平移量和旋转量。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述标记物的标记位姿是相机坐标系下的位置和姿态。
S104：根据所述标记物的标记位姿和所述相对位置姿态关系换算得到所述目标物的目标位姿以对所述目标物定位。
具体的，由于所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置关系固定，当所述目标物12确定后，所述标记物11和所述目标物12之间的相对位置关系确定，结合上一步所述标记物11的标记位姿换算得到所述目标物12的在末端执行器坐标系下的目标位姿。
进一步地，所述根据所述标记物的绝对位姿和所述相对位置姿态关系获取所述目标物的目标位姿步骤之后还包括：
控制执行装置40运动至所述目标物12的目标位姿。
根据本发明的一个实施例，所述执行装置40可以但不限于是机器人或机械臂，当所述目标物12的目标位姿被确定之后，所述控制装置30获取所述执行装置40的所述末端执行器41在所述执行装置40的主体底座坐标系下的位姿，并通过运动逆解得到所述执行装置40各个关节轴的运动参数，进一步控制所述末端执行器41运动到所述目标物12在末端执行器坐标系下的目标位姿。
图5为本发明实施例所提供的一种定位装置的结构示意图，如图所示，所述定位装置500包括至少一个图像接收模块501，至少一个位姿识别模块502 以及至少一个位姿换算模块503，其中所述图像接收模块501用于接收所述标记物11的标记图像，所述位姿识别模块502根据所述标记图像识别所述标记物11的标记位姿，所述位姿换算模块503根据所述标记物11的标记位姿和所述相对位置姿态关系换算得到所述目标物12的目标位姿。
优选地，根据本发明的一个实施例，所述位姿识别模块502提取并匹配所述标记物11的特征量，计算得到所述标记物11的在相机坐标系下的位姿，所述位姿换算模块根据所述目标物12和所述标记物11之间的相对位置姿态关系换算得到所述目标物12在末端执行器坐标系下的目标位姿以对所述目标物12 进行定位。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的各个装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的各个装置的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦接或直接耦接或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
当元件被表述“固定在”、“固定于”、“固定连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上比如卡接、或者其间可以存在一个或多个居中的元件比如通过螺钉连接或粘接、与另一个元件预制成一体比如模塑。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。所述固定连接可以是可拆卸地连接如本说明书使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。
本发明的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“S101”、“S102”“S103”等等(如果存在)是用来区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如：包括了一系列步骤或者模块的过程、方法、系统、产品或机器人不必限于清楚地列出的那些步骤或者模块，而是包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、系统、产品或机器人固有的其它步骤或模块。
需要说明的是，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的结构和模块并不一定是本发明所必须的。
以上对本发明实施例所提供的插机方法及插机装置进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员，依据本发明的思想，在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种定位设备，其特征在于，包括：
至少一个目标装置，其中所述目标装置包括至少一个标记物，其中所述标记物适于以预设的相对位置姿态关系被固定连接于至少一个目标物；
至少一个视觉装置，其中所述视觉装置用于采集和传输所述标记物的标记图像；以及
至少一个控制装置，其中所述控制装置被耦接于所述视觉装置，其中所述控制装置根据所述标记图像识别和定位所述标记物，并且根据所述标记物和所述目标物之间的相对位置姿态关系对所述目标物定位。
2.根据权利要求1所述的定位设备，其中所述目标装置进一步包括至少一个基板，其中所述基板具有至少一个标记部和至少一个适配部，其中所述标记部适于被设置所述标记物，所述适配部适于被设置所述目标物。
3.根据权利要求1所述的定位设备，其中所述目标装置进一步包括所述目标物。
4.根据权利要求1所述的定位设备，其中所述标记物适于基于机器视觉被提取特征量以被识别和定位。
5.一种自动化系统，其特征在于,所述自动化系统包括权利要求1至4任意一项定位设备,其中所述自动化系统进一步包括至少一个执行装置，其中所述执行装置耦接于所述定位设备的所述控制装置，所述控制装置控制所述执行装置运动至所述目标物的目标位姿。
6.一种定位方法，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：
获取标记物和目标物之间的相对位置姿态关系；
接收所述标记物的标记图像；
基于所述标记图像提取特征量并识别所述标记物的标记位姿，其中所述标记物的标记位姿包括平移量和旋转量；以及
根据所述标记物的标记位姿和所述相对位置姿态关系换算得到所述目标物的目标位姿以对所述目标物定位。
7.一种定位装置，其特征在于，包括：
图像接收模块，用于接收标记物的标记图像；
位姿识别模块，用于根据所述标记图像识别所述标记物的标记位姿；以及位姿换算模块，用于根据所述标记物的标记位姿和所述相对位置姿态关系换算得到所述目标物的目标位姿以对所述目标物定位。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述方法的步骤。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112033415A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-04 | 江西太空机器人科技有限公司 | 移动机器人自动导航方法及系统 |
| CN112070834A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-11 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 兼容多芯片定位方法、装置、设备和介质 |
| CN112767487A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-07 | 京东数科海益信息科技有限公司 | 机器人的定位方法、装置以及系统 |
| CN113041520A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 一种智能空间定位系统 |
| CN113095103A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 京东数科海益信息科技有限公司 | 智能设备定位方法、装置、设备及存储介质 |
| CN113551661A (zh) * | 2020-04-23 | 2021-10-26 | 曰轮法寺 | 位姿识别、轨迹规划方法、装置、系统、存储介质及设备 |
| CN113910219A (zh) * | 2020-07-11 | 2022-01-11 | 北京术锐技术有限公司 | 运动臂系统以及控制方法 |
| CN113977576A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-28 | 深圳回收宝科技有限公司 | 一种自动标定系统和自动标定方法 |
| CN115096178A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-09-23 | 中国矿业大学 | 基于机器视觉的提升容器定位方法 |
| CN115373378A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 北京极智嘉科技股份有限公司 | 一种机器人以及机器人的行驶控制方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1256843A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-13 | ASML Netherlands B.V. | Method of calibrating a lithographic apparatus |
| CN1655668A (zh) * | 2004-02-12 | 2005-08-17 | 重机公司 | 电子器件安装装置的装配误差检测方法及装置 |
| CN201871214U (zh) * | 2010-09-27 | 2011-06-22 | 饶涛 | 标有定位记号的台球训练专用球 |
| CN102922521A (zh) * | 2012-08-07 | 2013-02-13 | 中国科学技术大学 | 一种基于立体视觉伺服的机械臂系统及其实时校准方法 |
| CN103315739A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-25 | 华东师范大学 | 基于动态跟踪技术免除运动伪影的磁共振影像方法和系统 |
| WO2015176163A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | Millennium Three Technologies Inc | Fiducial marker patterns, their automatic detection in images, and applications thereof |
| CN107685007A (zh) * | 2016-08-04 | 2018-02-13 | 盟立自动化股份有限公司 | 双摄像镜头对位方法、对位上胶方法和基板的对位方法 |
-
2019
- 2019-03-08 CN CN201910176426.5A patent/CN109949366A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1256843A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-13 | ASML Netherlands B.V. | Method of calibrating a lithographic apparatus |
| CN1655668A (zh) * | 2004-02-12 | 2005-08-17 | 重机公司 | 电子器件安装装置的装配误差检测方法及装置 |
| CN201871214U (zh) * | 2010-09-27 | 2011-06-22 | 饶涛 | 标有定位记号的台球训练专用球 |
| CN102922521A (zh) * | 2012-08-07 | 2013-02-13 | 中国科学技术大学 | 一种基于立体视觉伺服的机械臂系统及其实时校准方法 |
| CN103315739A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-09-25 | 华东师范大学 | 基于动态跟踪技术免除运动伪影的磁共振影像方法和系统 |
| WO2015176163A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | Millennium Three Technologies Inc | Fiducial marker patterns, their automatic detection in images, and applications thereof |
| CN107685007A (zh) * | 2016-08-04 | 2018-02-13 | 盟立自动化股份有限公司 | 双摄像镜头对位方法、对位上胶方法和基板的对位方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JUNTONG QI 等: "An Autonomous Pose Estimation Method of MAV Based on Monocular Camera and Visual Markers", 《2018 13TH WORLD CONGRESS ON INTELLIGENT CONTROL AND AUTOMATION (WCICA)》 * |
| 王福斌 等: "挖掘机器人视觉目标定位", 《计算机测量与控制》 * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113041520A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 一种智能空间定位系统 |
| CN113551661A (zh) * | 2020-04-23 | 2021-10-26 | 曰轮法寺 | 位姿识别、轨迹规划方法、装置、系统、存储介质及设备 |
| CN113910219A (zh) * | 2020-07-11 | 2022-01-11 | 北京术锐技术有限公司 | 运动臂系统以及控制方法 |
| WO2022012337A1 (zh) * | 2020-07-11 | 2022-01-20 | 北京术锐技术有限公司 | 运动臂系统以及控制方法 |
| CN112070834A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-11 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 兼容多芯片定位方法、装置、设备和介质 |
| CN112070834B (zh) * | 2020-08-11 | 2024-05-10 | 深圳市大族半导体装备科技有限公司 | 兼容多芯片定位方法、装置、设备和介质 |
| CN112033415A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-04 | 江西太空机器人科技有限公司 | 移动机器人自动导航方法及系统 |
| CN112767487A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-07 | 京东数科海益信息科技有限公司 | 机器人的定位方法、装置以及系统 |
| CN112767487B (zh) * | 2021-01-27 | 2024-04-05 | 京东科技信息技术有限公司 | 机器人的定位方法、装置以及系统 |
| CN113095103A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-09 | 京东数科海益信息科技有限公司 | 智能设备定位方法、装置、设备及存储介质 |
| CN115373378A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 北京极智嘉科技股份有限公司 | 一种机器人以及机器人的行驶控制方法 |
| CN113977576A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-28 | 深圳回收宝科技有限公司 | 一种自动标定系统和自动标定方法 |
| CN115096178A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-09-23 | 中国矿业大学 | 基于机器视觉的提升容器定位方法 |
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