一种机器人视觉定位系统

本发明公开了一种机器人视觉定位系统，包括视频采集模块、视频角度调整模块、数据处理模块、三维重构模块、坐标标定模块、路线输出模块、机器人驱动模块。本发明通过kinect深度传感器进行目标位置深度图像、障碍物深度图像的获取以及三维图像的重构，然后通过在三维图像内的目标位置和障碍物的坐标定位以及机器人的实时定位数据进行目标路线的输出，实现了目标路线的实时更新，提高了定位结果的精确度；经实验可知，利用Kinect传感器采集的不同的深度图像完成目标物体的三维重建，仅需要48s，并且得到非常精细的重建效果，大大提高了视觉定位的效率。

1.一种机器人视觉定位系统，其特征在于，包括
视频采集模块，用于进行目标视频数据的采集，并将所采集到的视频数据发送到视频
角度调整模块；所述视频文件包括多个连续的视频帧、与每一个视频帧对应的坐标信息和
时间信息，且所述坐标信息与所述时间信息唯一对应；
视频角度调整模块，用于根据每个视频帧的坐标信息确定每个视频帧的偏转角度，并
按其中一个视频帧的偏转角度进行其他视频帧的重构，并将处理后的视频发送到数据处理
模块；
数据处理模块，用于通过kinect深度传感器进行所接收到的视频数据内目标位置深度
图像、障碍物深度图像的获取，并将获取的目标位置深度图像、障碍物深度图像发送到三维
重构模块；
三维重构模块，用于将所获得的障碍物深度图像以及目标位置深度图像进行三角化，
然后在尺度空间中融合所有三角化的深度图像构建分层有向距离场，对距离场中所有的体
素应用整体三角剖分算法产生一个涵盖所有体素的凸包，并利用Marching Tetrahedra算
法构造等值面，完成三维图像的重构；
坐标标定模块，用于根据视频图像中的坐标信息完成重构的三维图像中目标位置坐标
以及障碍物坐标的标定；
路线输出模块，用于根据坐标标定模块的输出结果以及机器人定位数据进行目标路线
的输出，并将目标路线发送到机器人驱动模块；
机器人驱动模块，用于根据接收到的目标路线进行机器人的驱动。
2.如权利要求1所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，通过以下步骤完成其他
视频帧的重构；
根据每个视频帧的偏转角度计算每个视频帧的补充偏转角度；
根据每个视频帧的补充偏转角度重新绘制每个视频帧。
3.如权利要求1所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，还包括一人机操作模
块，用于输入各种控制命令和数据调用命令。
4.如权利要求1所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，所述视频采集模块采用
摄像头，至少包括五个，其中一个位于机器人头部，另外四个分别通过支架安装在机器人所
在位置的前后左右四侧。
5.如权利要求4所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，五个摄像头均为可360°
旋转安装。
6.如权利要求1所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，所述机器人定位数据通
过安装在机器人内部的GPS定位模块进行实时监测实现。
7.如权利要求6所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，所述GPS定位模块包括
GPS芯片、RFID芯片和电子罗盘芯片，GPS芯片内设有一中央处理模块，GPS输入信号经过噪
音抑制模块和增益放大模块进入中央处理模块，GPS输出信号经过调制模块输出，RFID芯片
和电子罗盘芯片与中央处理模块相连。
8.如权利要求1所述的一种机器人视觉定位系统，其特征在于，还包括一中央处理器，
用于协调上述模块工作。