一种船舶分段制造车间物料融合定位方法技术

本发明专利技术公开了一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，包括：获取布置于分段制造车间内的UWB标签和生产要素，将UWB标签部署于定位区间，并将UWB标签与生产要素绑定；判断生产要素是否位于定位区间，是则读取生产要素绑定的UWB标签的位置；否则获取生产要素的精确定位；确定各生产要素的类型及其定位坐标；判断同种类型的生产要素是否有且仅有一个；若是，将第一检测结果传输至终端；若否，将第二检测结果传输至终端；终端将接收到的第一检测结果或第二检测结果进行显示。该方法对实现船舶制造大场景中生产要素的状态感知具有重大意义。场景中生产要素的状态感知具有重大意义。场景中生产要素的状态感知具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶分段制造车间物料融合定位方法


[0001]本专利技术涉及船舶分段制造车间物料定位
，具体涉及一种船舶分段制造车间物料融合定位方法。

技术介绍

[0002]UWB（Ultra Wide Band，超宽带）系统中由源标签发出信号，接收器接收后上传至定位引擎，引擎根据TDOA（Time Difference Of Arrival，到达时间差）以及信号到达角度等计算视觉信标的三维精确位置。在较宽的频谱上可传送极低功率的信号，十米范围内可实现数百Mbit/s至数Gbit/s的传输速率，信号功耗低且分辨率高，穿透力和抗多径衰减能力极强，理论定位精度可达厘米级。
[0003]利用视觉检测能在定位的同时获取定位对象的ID信息，UWB在室内定位的精度能达分米级，可抗室内噪音等外界因素干扰，两者在制造业已得到广泛应用，如对车间物料、配送车辆、人员等定位。由于船舶制造环境复杂性、多径效应以及技术本身缺陷，单一定位方法已不能满足定位实时性、准确性需求,多技术融合是定位技术在船舶制造业领域应用的必然趋势。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有的问题，提供一种船舶分段制造车间物料融合定位方法。
[0005]本专利技术提供了一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，该方法包括：S1：获取布置于分段制造车间内的UWB标签和生产要素，将UWB标签部署于定位区间，并将UWB标签与生产要素绑定；S2：判断生产要素是否位于定位区间，是则读取生产要素绑定的UWB标签的位置；否则获取生产要素的精确定位；S3：重复执行S2，直至遍历所有生产要素；确定各生产要素的类型及其定位坐标；S4：判断同种类型的生产要素是否有且仅有一个；若是，则将不同类型的生产要素各自的类型以及定位坐标作为第一检测结果，并将第一检测结果传输至终端；若否，则拍摄分段制造车间内情况得到图像，对图像进行目标检测得到第二检测结果，并将第二检测结果传输至终端；S5：终端将接收到的第一检测结果或第二检测结果进行显示。
[0006]优选的，S1中，通过UWB传感器在分段制造车间内持续检测和读取UWB标签；通过高清工业相机在分段制造车间内识别生产要素。
[0007]优选的，在持续检测和读取UWB标签过程中，UWB传感器接收到的信号存在噪声，故将UWB标签的高度始终保持在稳定位置，计算公式如下：
其中，表示UWB标签在当前时刻的空间位置；表示UWB标签在上一时刻的空间位置；表示时间差；t
‑
1表示上一时刻；表示高斯噪声。
[0008]优选的，在持续检测和读取UWB标签过程中，当UWB标签的位置变化小于静态识别距离时，进行位置信息平滑处理，计算公式如下：其中，表示UWB标签在当前时刻的空间位置；表示静态平滑参数；表示UWB标签当前位置的计算值；表示UWB标签在上一时刻的空间位置。
[0009]优选的，S2中，当生产要素位于定位区间时，采用UWB技术读取UWB标签的位置；当生产要素不位于定位区间时，采用PDA（Personal Digital Assistant，手持终端设备）人工获取生产要素的精确定位。
[0010]优选的，S4中，当同种类型的生产要素存在多个时，利用高清工业相机拍摄分段制造车间内情况得到图像，利用5G技术将图像传输至服务器进行目标检测得到第二检测结果，第二检测结果包括同类型的生产要素的数量、类型及其各自的定位坐标，并将第二检测结果传输至终端。
[0011]优选的，目标检测的方法为构建目标检测模型进行检测；首先，将一部分图像作为训练样本集，检测训练样本集中的各生产要素，对各生产要素进行特征点定位，并对各生产要素进行训练特征提取，提取到的训练特征用于训练分类器；训练完成的分类器即为目标检测模型；其次，将所有图像作为测试样本集，检测测试样本集中的各生产要素，对测试样本集中的各生产要素进行特征点定位，并进行测试特征提取，将提取到的测试特征输入至目标检测模型中，输出第二检测结果。
[0012]优选的，静态识别距离为UWB传感器的基础设置。
[0013]优选的，生产要素包括但不限于物料、载具。
[0014]优选的，定位区间包括但不限于各单元加工区、边线缓存区、出入口。
[0015]本专利技术提供的这种方法具有以下有益效果：采用该方法可在船舶分段制造阶段实现船舶制造大场景中全要素的稳定和精确状态感知，并且在正常监测情况下不需要人工监测生产要素的位置和数量；这样省去了大量的检测时间和人工评估时间；对实现船舶制造大场景中生产要素的状态感知具有重大意义。
附图说明
[0016]通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
[0017]图1为根据本申请一示例性实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0019]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0020]另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0021]本申请实施例提供一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，下面结合附图进行说明。
[0022]请参考图1，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种船舶分段制造车间物料融合定位方法的流程图，如图所示，方法可以包括以下步骤：S1：获取布置于分段制造车间内的UWB标签和生产要素，将UWB标签部署于定位区间，并将UWB标签与生产要素绑定；具体的，通过UWB传感器在分段制造车间内持续检测和读取UWB标签；通过高清工业相机在分段制造车间内识别生产要素。
[0023]在本实施例中，在持续检测和读取UWB标签过程中，UWB传感器接收到的信号存在噪声，故将UWB标签的高度始终保持在稳定位置，计算公式如下：其中，表示UWB标签在当前时刻的空间位置；表示UWB标签在上一时刻的空间位置；表示时间差；t
‑
1表示上一时刻；表示高斯噪声。
[0024]并且，在持续检测和读取UWB标签过程中，当UWB标签的位置变化小于静态识别距离时，进行位置信息平滑处理，计算公式如下：
其中，表示UWB标签在当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，其特征在于，包括：S1：获取布置于分段制造车间内的UWB标签和生产要素，将UWB标签部署于定位区间，并将UWB标签与生产要素绑定；S2：判断生产要素是否位于定位区间，是则读取生产要素绑定的UWB标签的位置；否则获取生产要素的精确定位；S3：重复执行S2，直至遍历所有生产要素；确定各生产要素的类型及其定位坐标；S4：判断同种类型的生产要素是否有且仅有一个；若是，则将不同类型的生产要素各自的类型以及定位坐标作为第一检测结果，并将第一检测结果传输至终端；若否，则拍摄分段制造车间内情况得到图像，对图像进行目标检测得到第二检测结果，并将第二检测结果传输至终端；S5：终端将接收到的第一检测结果或第二检测结果进行显示。2.根据权利要求1所述的一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，其特征在于，S1中，通过UWB传感器在分段制造车间内持续检测和读取UWB标签；通过高清工业相机在分段制造车间内识别生产要素。3.根据权利要求2所述的一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，其特征在于，在持续检测和读取UWB标签过程中，UWB传感器接收到的信号存在噪声，故将UWB标签的高度始终保持在稳定位置，计算公式如下：其中，表示UWB标签在当前时刻的空间位置；表示UWB标签在上一时刻的空间位置；表示时间差；t
‑
1表示上一时刻；表示高斯噪声。4.根据权利要求2所述的一种船舶分段制造车间物料融合定位方法，其特征在于，在持续检测和读取UWB标签过程中，当UWB标签的位置变化小于静态识别距离时，进行位置信息平滑处理，计算公式如下：其中，表示UWB标签在当前时刻的空间位置；表示静态平滑参数；表示UWB...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建旭，彭紫扬，贺文斌，王耀南，梁毅钦，李卓维，李梦铖，许中伟，李哲，张辉，朱青，谭浩然，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：