[发明专利]用于确定物体的姿态的方法和超声波设备

权利要求书

1.用于确定物体的姿态的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供物体，所述物体包括至少一个视觉识别元件和取向传感器，所述取向传感器用于确定所述物体的绝对取向和/或角速度；

b)提供适于视觉追踪所述至少一个视觉识别元件的至少两个照相机，每个照相机具有视场并且在所述方法期间保持静止，所述照相机限定照相机坐标系；

c)在移动所述物体时获得所述至少两个照相机的视场的图像数据；

d)在移动所述物体时获得由所述取向传感器提供的取向数据；

e)关于所述照相机坐标系校准所述取向传感器；以及

f)分析所述图像数据和所述取向数据，以确定所述物体在其移动期间的姿态；

其中：

f1)当所述视觉识别元件中的至少一部分对两个照相机都充分可见以允许确定所述物体的取向时，所述物体的取向在所述取向数据和/或所述图像数据的基础上确定；

f2)当所述视觉识别元件对两个照相机不都充分可见以允许确定所述物体的取向时，所述物体的取向单独地在所述取向数据的基础上确定；

f3)当所述视觉识别元件中的至少一部分对两个照相机都充分可见以允许确定所述物体的位置时，所述物体的位置单独地在所述图像数据的基础上确定；以及

f4)当所述视觉识别元件中的至少一部分对两个照相机都充分可见以允许识别所述部分并允许确定所述部分的位置时，所述物体的位置在根据步骤f1)或f2)确定的取向数据与图像数据的结合的基础上确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤f1)进一步包括步骤：评估单独地在所述取向数据的基础上确定所述物体的取向的准确性以及单独地在所述图像数据的基础上确定所述物体的取向的准确性，并且在步骤f1)中使用提供单独地在所述取向数据的基础上确定所述物体的取向的准确性以及单独地在所述图像数据的基础上确定所述物体的取向的准确性中较高准确性的过程。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在第一时间间隔期间，即使所述视觉识别元件的一部分对两个照相机都不充分可见以允许识别所述部分并允许确定所述部分的位置，所述物体的位置在内插的基础上也被确定。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述内插基于立即地在所述第一时间间隔前确定的所述物体的位置和/或直接在所述第一时间间隔之后确定的所述物体的位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述内插基于立即地在所述第一时间间隔之前确定的物体的速度和/或加速度和/或直接在所述第一时间间隔之后确定的物体的速度和/或加速度。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括确定所述视觉识别元件相对于所述物体的位置和/或取向和/或确定所述取向传感器相对于所述物体的取向。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述视觉识别元件包括多个子元件和/或部分，所述多个子元件和/或部分能够由照相机识别并彼此区分，并且其中确定所述视觉识别元件相对于所述物体的位置和/或取向包括识别所述子元件和/或部分中的每个以及确定每个子元件和/或部分相对于所述物体的位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉识别元件包括以下中的一个或组合：三个或更多个离散标记元件、规则图案、不规则图案、整个物体或物体的一部分的二维或三维表面、有源和/或无源标记。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述规则图案包括两个或更多个条形码。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述规则图案包括一个或更多个二维条形码。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述无源标记包括回归反射标记。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述有源标记包括适于在一段时间以预定的周期或非周期方式改变它们的外貌的有源标记。