本技術涉及定位，尤其涉及一種空間定位方法、基于機械臂的生物芯片移動方法及相關設備。

背景技術：

1、隨著工業(yè)科技的發(fā)展，對于空間定位的需求在生產制造、航空航天以及導航定位等諸多領域都受到了愈發(fā)廣泛的關注。在相關技術中，通常利用藍牙定位技術、超聲波定位技術、紅外定位技術、激光定位技術、wifi定位技術，利用這些方式實現(xiàn)空間定位需要有源發(fā)射裝置，部署難度大且成本高，在復雜環(huán)境中容易受到干擾。在相關技術中還會使用慣性傳感器進行定位，然而慣性傳感器存在定位精度低的缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于以上內容，有必要提出一種空間定位方法、基于機械臂的生物芯片移動方法及相關設備，以解決空間定位時精度較低的技術問題，其中，相關設備包括空間定位裝置、電子設備及存儲介質。

2、本技術提供空間定位方法，應用于電子設備，所述電子設備與相機通信連接，所述相機用于拍攝待定位目標物，其中，所述待定位目標物上設有標識物，所述標識物為圓形，所述方法包括：獲取所述相機拍攝所述標識物獲得的目標圖像，其中，所述標識物包括圓心、第一目標點和第二目標點；獲取所述標識物的直徑在所述目標圖像中占用的目標像素點數(shù)量；根據所述目標像素點數(shù)量、所述相機的內參以及預存的長度參數(shù)，確定所述圓心與相機坐標系的原點之間的第一距離；確定位于所述原點與所述第一目標點的連線上的第一預設點，其中，所述第一預設點與所述原點之間的距離等于所述第一距離；確定位于所述原點與所述第二目標點的連線上的第二預設點，其中，所述第二預設點與所述原點之間的距離等于所述第一距離；確定所述圓心、所述第一目標點、所述第二目標點、所述第一預設點以及所述第二預設點在所述相機坐標系中的坐標表示；根據所述第一距離、所述標識物的直徑以及所述坐標表示構建定位方程組；基于所述定位方程組，確定所述圓心、所述第一目標點和所述第二目標點在所述相機坐標系中的坐標；根據所述坐標確定所述待定位目標物在所述相機坐標系中的位置。

3、在一些實施例中，確定所述預存的像素點長度參數(shù)的方法包括：獲取所述相機拍攝所述標識物獲得的測試圖像，其中，所述標識物的圓心與所述相機坐標系的原點之間的距離等于測試距離；確定所述標識物的直徑在所述測試圖像中占用的測試像素點數(shù)量；根據所述相機的內參、所述測試距離以及所述測試像素點數(shù)量計算所述測試圖像中每個像素點在相機坐標系中表征的長度，得到所述預存的長度參數(shù)。

4、在一些實施例中，所述根據所述目標像素點數(shù)量、所述相機的內參以及預存的像素點長度參數(shù)，確定所述圓心與所述相機坐標系的原點之間的第一距離包括：計算所述像素點長度參數(shù)與所述目標像素點數(shù)量的乘積，得到所述標識物在所述目標圖像中的虛擬直徑；計算所述直徑與所述虛擬直徑之間的比值；通過計算所述比值與所述相機內參的乘積，得到所述第一距離。

5、在一些實施例中，所述定位方程組包括第一方程組，確定所述第一方程組的方法包括：根據所述圓心的坐標表示與所述第一目標點的坐標表示確定第一向量；根據所述圓心的坐標表示與所述第二目標點的坐標表示確定第二向量；根據所述圓心的坐標表示以及所述相機坐標系原點的坐標確定第三向量；根據所述第一預設點的坐標表示以及所述相機坐標系原點的坐標確定第四向量；根據所述第二預設點的坐標表示以及所述相機坐標系原點的坐標確定第五向量；通過計算所述第一向量、所述第二向量、所述第三向量、所述第四向量以及所述第五向量的模長，確定所述第一方程組。

6、在一些實施例中，所述第一向量與所述第二向量垂直，所述定位方程組還包括第一定位方程，確定所述第一定位方程的方法包括：根據所述第一向量與所述第二向量的點積確定所述第一定位方程。

7、在一些實施例中，所述定位方程組還包括第二方程組，確定所述第二方程組的方法包括：根據所述圓心的坐標表示以及所述第一預設點的坐標表示確定第六向量；根據所述圓心的坐標表示以及所述第二預設點的坐標表示確定第七向量；根據所述第六向量和所述第七向量確定所述第二方程組。

8、在一些實施例中，所述目標圖像還包括所述圓心與所述第一目標點之間的第一連線，以及所述圓心與所述第二目標點之間的第二連線，所述定位方程組包括第二定位方程，確定所述第二定位方程的方法包括：識別所述第一連線在所述目標圖像中對應的第一線段，并識別所述第二連線在所述目標圖像中對應的第二線段；通過識別所述目標圖像中的所述第一線段與所述第二線段之間的夾角，得到所述夾角的余弦值；根據所述圓心的坐標表示、所述第一預設點的坐標表示、所述第二預設點的坐標表示以及所述余弦值，構建所述第二定位方程。

9、本技術實施例還提供一種空間定位裝置，所述裝置包括：獲取模塊，用于獲取相機拍攝標識物獲得的目標圖像，其中，所述標識物包括圓心、第一目標點和第二目標點；識別模塊，用于獲取所述標識物的直徑在所述目標圖像中占用的目標像素點數(shù)量；計算模塊，用于根據所述目標像素點數(shù)量、所述相機的內參以及預存的長度參數(shù)，確定所述圓心與相機坐標系的原點之間的第一距離；確定模塊，用于確定位于所述原點與所述第一目標點的連線上的第一預設點，其中，所述第一預設點與所述原點之間的距離等于所述第一距離；所述確定模塊，還用于確定位于所述原點與所述第二目標點的連線上的第二預設點，其中，所述第二預設點與所述原點之間的距離等于所述第一距離；所述確定模塊，還用于確定所述圓心、所述第一目標點、所述第二目標點、所述第一預設點以及所述第二預設點在所述相機坐標系中的坐標表示；所述確定模塊，還用于根據所述第一距離、所述標識物的直徑以及所述坐標表示構建定位方程組；所述確定模塊，還用于基于所述定位方程組，確定所述圓心、所述第一目標點和所述第二目標點在所述相機坐標系中的坐標；所述確定模塊，還用于根據所述坐標確定所述待定位目標物在所述相機坐標系中的位置。

10、本技術實施例還提供一種電子設備，所述電子設備包括：存儲器，存儲至少一個指令；處理器，執(zhí)行所述存儲器中存儲的指令以實現(xiàn)所述的空間定位方法。

11、本技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有至少一個指令，所述至少一個指令被電子設備中的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)所述的空間定位方法。

12、本技術實施例還提供一種機械臂的姿態(tài)控制機構，機械臂上安裝有相機，所述姿態(tài)控制機構包括所述電子設備。

13、本技術實施例還提供一種基于機械臂的生物芯片移動方法，機械臂上安裝有單目相機，所述生物芯片與標識物關聯(lián)，所述生物芯片移動方法包括：利用所述單目相機拍攝所述標識物獲取目標圖像，其中，所述標識物包括圓心、第一目標點和第二目標點；獲取所述標識物的直徑在所述目標圖像中占用的目標像素點數(shù)量；根據所述目標像素點數(shù)量、所述單目相機的內參以及預存的長度參數(shù)，確定所述圓心與相機坐標系的原點之間的第一距離；確定位于所述原點與所述第一目標點的連線上的第一預設點，其中，所述第一預設點與所述原點之間的距離等于所述第一距離；確定位于所述原點與所述第二目標點的連線上的第二預設點，其中，所述第二預設點與所述原點之間的距離等于所述第一距離；確定所述圓心、所述第一目標點、所述第二目標點、所述第一預設點以及所述第二預設點在所述相機坐標系中的坐標表示；根據所述第一距離、所述標識物的直徑以及所述坐標表示構建定位方程組；基于所述定位方程組，確定所述圓心、所述第一目標點和所述第二目標點在所述相機坐標系中的坐標；根據所述坐標確定所述生物芯片在所述相機坐標系中的位置；以及基于所述生物芯片在所述相機坐標系中的位置，調整所述機械臂的姿態(tài)以抓取所述生物芯片。

14、由以上技術方案可以看出，本技術實施例能夠通過對設置于待定位目標物上的圓形標識物進行拍照，得到包含標識物的目標圖像，根據相機內參和標識物的直徑確定標識物與相機之間的距離，并根據該距離與標識物上多個目標點在相機坐標系中的坐標表示構建定位方程，通過求解定位方程得到標識物在相機坐標系中的位置，進而確定待定位目標物在相機坐標系中的位置。本技術提供的空間定位方法僅通過計算機視覺輔助，無需部署激光雷達等高成本的定位設備，即可完成帶定位目標物的空間定位，能夠降低定位的成本，并提升空間定位的效率。另外，標識物為圓形還能夠規(guī)避位姿變化產生的畸變，從而提升空間定位的精度。