[发明专利]可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统

权利要求书

1.一种可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统，其特征在于，包括：图像采集处理模块、标记识别模块、运动跟踪定位模块和外部监控模块，其中：图像采集处理模块分别与标记识别模块和运动跟踪定位模块相连传输黑白二值化图像信息，标记识别模块与运动跟踪定位模块相连传输机器人标号信息和机器人初始扫描区域信息，运动跟踪定位模块与外部监控模块相连传输机器人的速度信息和位置位姿信息，标记识别模块与外部监控模块相连传输机器人的标号信息。

2.根据权利要求1所述的可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统，其特征是，所述的图像采集处理模块，包括：摄像头、图像采集卡、图像滤波子模块、灰度阈值自适应选择子模块和图像二值化子模块，其中：摄像头与图像采集卡相连传输采集的图像信息，图像采集卡与图像滤波子模块相连传输机器人全局场景像信息，图像滤波子模块与灰度阈值自适应选择子模块相连传输滤波后的图像信息，灰度阈值自适应选择子模块与图像二值化子模块相连传输最佳灰度阈值信息，图像二值化子模块分别与标记识别模块和运动跟踪定位模块相连传输黑白二值化图像信息。

3.根据权利要求1所述的可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统，其特征是，所述的标记识别模块，包括：标记矩阵比较子模块、标记周长比较子模块、标记黑白比值比较子模块、加权求和子模块和标号子模块，其中：标记矩阵比较子模块的输入端与图像采集处理模块相连传输黑白二值化图像信息，标记矩阵比较子模块的输出端与加权求和子模块相连传输黑白二值化图像和模板标记的矩值比较信息，标记周长比较子模块的输入端与图像采集处理模块相连传输黑白二值化图像信息，标记周长比较子模块的输出端与加权求和子模块相连传输黑白二值化图像和模板的周长差值信息，标记黑白比值比较子模块的输入端与图像采集处理模块相连传输黑白二值化图像信息，标记黑白比值比较子模块的输出端与加权求和子模块相连传输黑白二值化图像和模板的黑白像素点比值的差值信息，加权求和子模块与运动跟踪定位模块相连传输机器人初始扫描区域信息，加权求和子模块与标号子模块相连传输机器人扫描区域信息，标号子模块与运动跟踪定位模块相连传输机器人标号信息，标号子模块与外部监控模块相连传输机器人标号信息。

4.根据权利要求1所述的可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统，其特征是，所述的运动跟踪定位模块包括：位置预估子模块、全局场景开窗扫描子模块和位姿判断子模块，其中：位置预估子模块与图像采集处理模块相连传黑白二值化图像信息，位置预估子模块与标记识别模块相连传输机器人标号信息和机器人初始扫描区域信息，位置预估子模块与外部监控模块相连传输机器人的速度信息，位置预估子模块与全局场景开窗扫描子模块相连传输预估的机器人位置信息，全局场景开窗扫描子模块与位姿判断子模块相连传输机器人预估位置所在区域的像素信息，全局场景开窗扫描模块与外部监控模块相连传输机器人预估位置所在区域的机器人中心位置信息，位姿判断子模块与外部监控模块相连传输机器人当前的夹角信息。

5.根据权利要求4所述的可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统，其特征是，所述的全局场景开窗扫描子模块包括：开窗扫描单元、统计黑白像素比值单元、判定单元、计算中心位置单元和输出单元，其中：开窗扫描单元与位置预估子模块相连传输预估的机器人位置信息，开窗扫描单元与统计黑白像素比值单元相连传输黑白像素信息，统计黑白像素比值单元与判定单元相连传输黑白像素比值信息，判定单元与计算中心位置单元相连传输该预估区域有机器人出现的信息，计算中心位置单元与外部监控模块相连传输机器人预估位置所在区域的机器人中心位置信息，计算中心位置单元与位姿判断子模块相连传输机器人预估位置所在区域的像素信息，判定单元与输出单元相连传输该预估区域无机器人出现的信息，输出单元与外部监控模块相连传输该预估区域无机器人出现的信息。

6.根据权利要求4所述的可重构微型移动机器人集群定位跟踪系统，其特征是，所述的位姿判断子模块包括：Hough变化单元和夹角提取单元，其中：Hough变化单元与全局场景开窗扫描子模块相连传输机器人预估位置所在区域的像素信息，Hough变化单元与夹角提取单元相连传输Hough变化后的像素信息，夹角提取单元与外部监控模块相连传输机器人当前的夹角信息。