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龍圖騰網(wǎng)獲悉云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院申請(qǐng)的專利機(jī)器人定位系統(tǒng)、方法、設(shè)備和介質(zhì)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114998429B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210446123.2，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T7/73；該發(fā)明授權(quán)機(jī)器人定位系統(tǒng)、方法、設(shè)備和介質(zhì)是由文剛;潘浩;馬儀;馬御棠;馬宏明;曹俊;楊明昆設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-04-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本機(jī)器人定位系統(tǒng)、方法、設(shè)備和介質(zhì)在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了機(jī)器人定位系統(tǒng)、方法、設(shè)備和介質(zhì)，結(jié)合了光度一致性和溫度一致性來(lái)進(jìn)行位姿跟蹤，使本發(fā)明在不同的環(huán)境中均具有穩(wěn)定的性能。并且，將光度信息和溫度信息整合到了同一個(gè)框架中，實(shí)現(xiàn)了光度信息和溫度信息的緊密耦合，進(jìn)而進(jìn)行位姿跟蹤，能獲得更好的定位效果。此外還通過(guò)最小二乘法對(duì)所述巡檢機(jī)器人多個(gè)位姿的誤差累積進(jìn)行優(yōu)化，輸出優(yōu)化后的位姿，以定位所述巡檢機(jī)器人的巡檢過(guò)程，可進(jìn)一步的提高定位的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明授權(quán)機(jī)器人定位系統(tǒng)、方法、設(shè)備和介質(zhì)在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種機(jī)器人定位系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于設(shè)置有可見(jiàn)光相機(jī)及紅外相機(jī)的巡檢機(jī)器人上，所述可見(jiàn)光相機(jī)用于拍攝可見(jiàn)光圖像，所述紅外相機(jī)用于拍攝紅外圖像，所述系統(tǒng)包括：光度標(biāo)定模塊，溫度標(biāo)定模塊，位姿初始化模塊，位姿估計(jì)模塊，后端優(yōu)化模塊；所述光度標(biāo)定模塊，用于對(duì)所述可見(jiàn)光相機(jī)在成像過(guò)程中的光度參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，以基于標(biāo)定后的光度參數(shù)調(diào)整可見(jiàn)光圖像的光度信息，直至獲取的可見(jiàn)光圖像滿足光度一致性；其中，所述光度一致性指示同一像素在不同可見(jiàn)光圖像的光度信息是相同的；所述溫度標(biāo)定模塊，用于對(duì)所述紅外相機(jī)成像過(guò)程中的漂移進(jìn)行標(biāo)定，以消除所述紅外相機(jī)成像過(guò)程中產(chǎn)生的溫度噪聲，直至獲取的紅外圖像滿足溫度一致性；其中，所述溫度一致性指示同一像素在不同紅外圖像的溫度信息是相同的；所述位姿初始化模塊，用于提取可見(jiàn)光圖像中的稀疏特征點(diǎn)，利用相鄰兩幀可見(jiàn)光圖像之間的特征點(diǎn)對(duì)，計(jì)算所述巡檢機(jī)器人的初始相對(duì)位姿；其中，所述特征點(diǎn)對(duì)由稀疏特征點(diǎn)構(gòu)成；所述位姿估計(jì)模塊，用于基于稀疏特征點(diǎn)仿射變換下的光度差和溫度差建立誤差函數(shù)，最小化所述誤差函數(shù)，以對(duì)所述巡檢機(jī)器人的當(dāng)前位姿進(jìn)行跟蹤；所述后端優(yōu)化模塊，用于通過(guò)最小二乘法對(duì)所述巡檢機(jī)器人多個(gè)位姿的誤差累積進(jìn)行優(yōu)化，輸出優(yōu)化后的位姿，以定位所述巡檢機(jī)器人的巡檢過(guò)程；所述光度參數(shù)為光學(xué)相機(jī)的響應(yīng)函數(shù)，所述響應(yīng)函數(shù)用于指示輸入的曝光量和輸出的可見(jiàn)光圖像中的光度信息之間的關(guān)系，所述光度標(biāo)定模塊具體用于：每當(dāng)所述可見(jiàn)光相機(jī)拍攝時(shí)，調(diào)整所述可見(jiàn)光相機(jī)的曝光時(shí)間，獲取拍攝得到的多張可見(jiàn)光圖像，并確定每張可見(jiàn)光圖像內(nèi)每一像素點(diǎn)的光度信息；其中，所述多張見(jiàn)光圖像為所述可見(jiàn)光相機(jī)針對(duì)同一靜止場(chǎng)景拍攝的不同角度的可見(jiàn)光圖像；獲取所述可見(jiàn)光相機(jī)的輻照度圖像及所述光學(xué)相機(jī)中光學(xué)模塊的影響參數(shù)，基于不同可見(jiàn)光圖像內(nèi)的光度信息，通過(guò)最大似然估計(jì)輪流最小化所述響應(yīng)函數(shù)和所述輻照度圖像與所述影響參數(shù)的乘積，以標(biāo)定所述響應(yīng)函數(shù)，直至獲取的可見(jiàn)光圖像滿足光度一致性；所述溫度標(biāo)定模塊具體用于：獲取與所述多張可見(jiàn)光圖像在相同時(shí)刻拍攝的多張紅外圖像，并確定每張紅外圖像內(nèi)每一像素點(diǎn)的溫度信息；基于在不同可見(jiàn)光圖像內(nèi)相同的光度信息確定任一像素點(diǎn)的移動(dòng)速度，根據(jù)所述移動(dòng)速度及紅外圖像之間的時(shí)間間隔確定在不同紅外圖像內(nèi)對(duì)應(yīng)的同一像素點(diǎn)；基于所述紅外相機(jī)的紅外輻射，調(diào)整不同紅外圖像中同一像素點(diǎn)的溫度信息出現(xiàn)的增益和漂移，以消除所述紅外相機(jī)在成像過(guò)程中產(chǎn)生的熱量干擾和紅外圖像的固定噪聲，直至紅外圖像滿足溫度一致性；所述位姿初始化模塊，具體用于：若目標(biāo)像素點(diǎn)與預(yù)設(shè)鄰域內(nèi)的像素點(diǎn)之間的灰度差值大于預(yù)設(shè)值，則確定所述目標(biāo)像素點(diǎn)作為稀疏特征點(diǎn)；其中，所述目標(biāo)像素點(diǎn)為可見(jiàn)光圖像中的任意一個(gè)像素點(diǎn)；將稀疏特征點(diǎn)的數(shù)量大于第一預(yù)設(shè)數(shù)量的可見(jiàn)光圖像作為關(guān)鍵幀，將第一個(gè)關(guān)鍵幀作為初始關(guān)鍵幀，確定所述初始關(guān)鍵幀和所述初始關(guān)鍵幀的下一幀之間的特征點(diǎn)對(duì)，基于所述特征點(diǎn)對(duì)進(jìn)行三角初始化，以得到包含地圖點(diǎn)的地圖；其中，所述地圖的地圖點(diǎn)用于描述所述稀疏特征點(diǎn)的實(shí)際空間位置；通過(guò)所述地圖點(diǎn)和所述特征點(diǎn)對(duì)構(gòu)建單應(yīng)矩陣和基礎(chǔ)矩陣，根據(jù)所述單應(yīng)矩陣和所述基礎(chǔ)矩陣計(jì)算所述巡檢機(jī)器人的初始相對(duì)位姿；所述位姿估計(jì)模塊具體用于：將當(dāng)前時(shí)刻獲取的可見(jiàn)光圖像作為當(dāng)前幀，對(duì)包含在所述當(dāng)前幀上的地圖點(diǎn)，確定在所述初始關(guān)鍵幀上的第一投影點(diǎn)和在所述當(dāng)前幀上的第二投影點(diǎn)；計(jì)算所述第一投影點(diǎn)和所述第二投影點(diǎn)之間仿射變換下的灰度差和溫度差，根據(jù)所述灰度差和所述溫度差構(gòu)建對(duì)應(yīng)的二范數(shù)誤差函數(shù)，最小化所述二范數(shù)誤差函數(shù)，以估計(jì)所述巡檢機(jī)器人的當(dāng)前位姿。

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