一种轮椅床和轮椅的归位路径确定方法技术

本发明专利技术公开了一种轮椅床和轮椅的归位路径确定方法。其中轮椅床包括轮椅(10)和床体(20)，其中，床体(20)上设置有至少三个互不相同的标记物(201)；轮椅(10)上设置有处理器(101)和至少一个相机(102)，相机(102)用于采集至少三个标记物(201)的图像；处理器(101)，用于解析相机(102)采集的图像，确定轮椅(10)的当前姿态，并基于轮椅(10)的当前姿态确定轮椅(10)的归位路径，其中，归位路径用于引导轮椅(10)与床体(20)对接。本实施例的技术方案，在轮椅床上设置标记物和相机的成本低，解析回归路径的算法简单，计算精度高，效率高；可实现轮椅的高精度和高效率地自动回归，节省用户的人工操作。

【技术实现步骤摘要】
一种轮椅床和轮椅的归位路径确定方法
本专利技术实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种轮椅床和轮椅的归位路径确定方法。
技术介绍
轮椅床是集轮椅与床双重功能的设备，通过轮椅与床体之间的脱离和组合，在无需搬动用户的基础上，实现在轮椅到床上，以及床上到轮椅上的自由切换，适用于行动不便的病患或者老年人等。但是目前的轮椅床，在轮椅脱离床体后，自动归位的过程中存在自动回归精度差，成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种轮椅床和轮椅的归位路径确定方法，以轮椅床中轮椅的高精度自动归位。第一方面，本专利技术实施例提供了一种轮椅床，包括：轮椅(10)和床体(20)，其中，所述床体(20)上设置有至少三个互不相同的标记物(201)；所述轮椅(10)上设置有处理器(101)和至少一个相机(102)，所述相机(102)用于采集所述至少三个标记物(201)的图像；所述处理器(101)，用于解析所述相机(102)采集的图像，确定所述轮椅(10)的当前姿态，并基于所述轮椅(10)的当前姿态确定所述轮椅(10)的归位路径，其中，所述归位路径用于引导所述轮椅(10)与所述床体(20)对接。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种轮椅的归位路径确定方法，应用于轮椅床，所述方法包括：基于所述轮椅上配置的至少一个相机，采集床体上至少三个标记物的图像；解析所述相机采集的图像，确定所述轮椅的当前姿态；基于当前姿态确定所述轮椅的归位路径，其中，所述归位路径用于引导所述轮椅与所述床体对接。本专利技术的技术方案，通过在床体上设置至少三个标记物以及在轮椅上设置至少一个相机，在相机采集到标记物的图像后，解析图像中标记物的位置信息，得到轮椅的当前姿态，进一步得到轮椅从当前姿态到与床体的对接位置的回归路径，在轮椅床上设置标记物和相机的成本低，解析回归路径的算法简单，计算精度高，效率高；控制轮椅基于该回归路径进行自动回归，可实现轮椅的高精度和高效率地自动回归，节省用户的人工操作。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种轮椅床的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的一种床体上标记物的示意图；图3是本专利技术实施例一提供的红外灯的示意图；图4是本专利技术实施例一提供的一种相机的示意图；图5为本专利技术实施例一提供的一种相机镜头的示意图；图6是本专利技术实施例一中处理器所执行步骤的流程示意图；图7是本专利技术实施例一提供的二值化处理后图像的示例图；图8是本专利技术实施例二提供的一种轮椅的归位路径确定方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种轮椅床的结构示意图，本实施例可适用于在轮椅脱离床体后，准确自动归位的情况，该装置包括：轮椅10和床体20，其中，图1为轮椅床的俯视示意图。参见图1，床体20上设置有至少三个互不相同的标记物201，其中，至少三组标记物彼此不相同，标记物之间的不同可以是通过颜色、数量、尺寸等方式体现，示例性的，标记物可以是不同颜色的标签、不同数量的信号发生器等，信号发生器例如可以是激光灯或者红外灯等。本实施例中对标记物的具体形式不做限定。标记物201的设置位置，朝向轮椅10的归位方向，示例性的，轮椅10自床体20尾部进行归位，标记物201朝向床体20尾部，便于为轮椅10的自动归位提供参考位置。轮椅10上设置至少一个相机102，其中，相机102数量为一个时，可以是设置在轮椅10背部的中心线上，相机102数量为两个以上时，还可以是设置在，相机102用于采集至少三个标记物的图像；在一些实施例中，至少三个标记物为至少三个红外灯组合，其中，各红外灯视觉定位模块中包括不同数量的红外灯，相应的，相机102为红外相机。示例性的，参见图2，图2是本专利技术实施例一提供的一种床体上标记物的示意图，图2中分别在床体尾部左侧、床体尾部右侧以及床体中间位置设置有红外灯视觉定位模块，该红外灯视觉定位模块中包括数量不等的红外灯。其中，图2中各红外灯视觉定位模块的红外灯数量分别为4、5和9，在其他实施例中，红外灯的数量不仅限于以上组合方式。参见图3，图3是本专利技术实施例一提供的红外灯的示意图。参见表1，表1为本专利技术实施例一提供的一种红外灯视觉定位模块技术参数。表1对于相机102，参见图4和图5，图4是本专利技术实施例一提供的一种相机的示意图，图5为本专利技术实施例一提供的一种相机镜头的示意图。参见表2，表2为如图4中相机应用的环境参数。表2供电及功耗<1.5W@5VDC，供电电压5V温度工作温度0～50℃，储藏温度-30～70℃尺寸35mm×35mm×13.7mm重量＜30g镜头接口C-Mount软件MVS或者第三方支持USB3.0Vision协议软件操作系统WindowsXP/7/1032/64bits/Linux兼容USB3.0Vision1.0参见表3，表3为如图5所示的镜头参数。表3处理器101，用于解析相机采集的图像，确定轮椅的当前姿态，并基于当前姿态确定轮椅的归位路径，其中，归位路径用于引导轮椅与床体对接。本实施例中，通过相机采集标记物的图像，解析图像中标记物的位置，以得到轮椅相对于标记物的姿态，即轮椅相对于床体的姿态，进一步的，根据床体的位置和轮椅的姿态确定轮椅的回归路径，以根据回归路径指导轮椅实现自动回归。需要说明的是，对图像进行解析之前，处理器还用于：获取轮椅的当前位置；当轮椅的当前位置属于可导航区域时，控制轮椅旋转以及至少一个红外相机采集图像；当任一红外相机采集的图像中包括预设数量的标记物时，执行对图像的解析。其中，可导航区域可以是能够相机能够拍摄到标记物的区域，该导航区域根据床体位置、床体上标记物的设置位置以及相机的拍摄范围确定。可选的，轮椅上设置回归按键，当检测到该回归案件被按压时，启动回归模式，检测轮椅的当前位置，并确定轮椅的当前位置是否属于可导航位置，若否，则生成提示信息，该提示信息可以是语音信息。通过提示信息提醒用户将轮椅移动至可导航区域，并在移动过程中实时检测轮椅的当前位置，直到轮椅进入可导航区域。可选的，提示信息中包括轮椅移动方向的提示信息，其中，轮椅的移动方向可以是根据床体位置和轮椅的当前位置确定。当轮椅的当前位置属于可导航区域时，启动相机，获取相机的预览图像或者控制相机采集图像，当预览图像或采集的图像中不包括标记物时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮椅床，其特征在于，包括：轮椅(10)和床体(20)，其中，所述床体(20)上设置有至少三个互不相同的标记物(201)；/n所述轮椅(10)上设置有处理器(101)和至少一个相机(102)，所述相机(102)用于采集所述至少三个标记物(201)的图像；/n所述处理器(101)，用于解析所述相机(102)采集的图像，确定所述轮椅(10)的当前姿态，并基于所述轮椅(10)的当前姿态确定所述轮椅(10)的归位路径，其中，所述归位路径用于引导所述轮椅(10)与所述床体(20)对接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮椅床，其特征在于，包括：轮椅(10)和床体(20)，其中，所述床体(20)上设置有至少三个互不相同的标记物(201)；
所述轮椅(10)上设置有处理器(101)和至少一个相机(102)，所述相机(102)用于采集所述至少三个标记物(201)的图像；
所述处理器(101)，用于解析所述相机(102)采集的图像，确定所述轮椅(10)的当前姿态，并基于所述轮椅(10)的当前姿态确定所述轮椅(10)的归位路径，其中，所述归位路径用于引导所述轮椅(10)与所述床体(20)对接。


2.根据权利要求1所述的轮椅床，其特征在于，所述至少三个标记物(201)为至少三个红外灯视觉定位模块，其中，各所述红外灯视觉定位模块中包括不同数量的红外灯；
所述相机(102)为红外相机。


3.根据权利要求2所述的轮椅床，其特征在于，所述解析所述相机采集的图像，确定所述轮椅(10)的当前姿态，包括：
识别所述相机采集的图像中各红外灯的位置信息；
根据所述图像中各红外灯的位置信息、相机参数和所述标记物的世界坐标，确定所述轮椅(10)在世界坐标系中的当前姿态。


4.根据权利要求3所述的轮椅床，其特征在于，所述识别所述相机采集的图像中各红外灯的位置信息，包括：
对所述相机采集的图像进行二值化处理，确定所述图像中各红外灯的轮廓；
根据所述图像的基础坐标，以及所述各红外灯的轮廓确定所述图像中各红外灯的圆心位置，其中，所述各红外灯的圆心位置为所述红外灯的位置信息。


5.根据权利要求4所述的轮椅床，其特征在于，所述处理器(101)还用于：
对所述图像中的各红外灯进行聚类处理，确定所述各红外灯所述的红外灯组合；
根据所述图像中所述各红外灯的位置信息，确定图像中各红外灯与红外灯组合中各红外灯的对应关系。


6.根据权利要求3所述的轮椅床，其特征在于，所述根据所述图像中各红外灯的位置信息、所述相机参数和...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳化，马正宇，龚思宇，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44