[发明专利]一种基于信标的室内定位系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于信标的室内定位系统和方法，系统包括机器人、天花板和若干信标；所述机器人顶部设有图像采集模块，机器人内部设有图像处理模块、建库模块和定位模块；所述信标分散设置于所述天花板上；每一个信标具有独特的ID信息、方向信息以及实际位置信息，所述图像采集模块拍摄、采集天花板及信标的图像；所述定位模块将通过图像处理模块处理得到的机器人的实时位置对应的天花板及信标的图像信息，与建库模块中存储的信标信息进行对比，结合所述建库模块得到的世界坐标系和图像坐标系的比例关系，获得机器人实时位置信息。本发明能实现室内实时绝对定位，且处理速度快，抗干扰能力强。

主权项

一种基于信标的室内定位系统，其特征在于，包括：机器人、天花板和若干信标；所述机器人顶部设有图像采集模块，机器人内部设有图像处理模块、建库模块和定位模块；所述信标分散设置于所述天花板上；每一个信标具有独特的ID信息、方向信息以及实际位置信息，所述ID信息由信标的形状、内部孔洞位置和数量决定，所述方向信息由信标上的缺口方向决定，所述实际位置信息由信标的特征点在天花板中的坐标决定；所述图像采集模块随着所述机器人的运动而运动，拍摄、采集天花板及信标的图像；所述图像处理模块，对所述位置信号获取装置得到的天花板及信标的图像进行处理，得到信标的图像信息，包括信标的ID信息，信标特征点在图像坐标系中的坐标，以及信标在图像坐标系中的方向信息；所述建库模块，在第一次检测到信标时确立世界坐标系、图像坐标系，使其坐标原点重合，坐标方向与信标的方向一致，坐标原点为信标的特征点，然后将该信标以(0,0)坐标信息和0°方向信息存入信标库中；之后检测计算出世界坐标系、图像坐标系的比例关系，通过比较新检测到的信标和在同一图像中的库中信标在该图像中的相对位置关系，推断出该信标在图像坐标系中的位置和方向，并结合其ID信息将其存储到信标库中,为定位模块提供定位所需的信标库，相同的环境只建库一次；所述定位模块，通过对图像处理模块处理得到的机器人的实时位置对应的天花板及信标的图像信息，与建库模块中存储的信标信息进行对比，结合所述建库模块得到的世界坐标系和图像坐标系的比例关系，获得机器人实时位置信息。