[发明专利]基于图案识别的视觉定位方法

说明书

本发明涉及定位领域，尤其涉及基于图案识别的视觉定位方法，包括以下步骤：S1：设置一个带有图案或多个带有不同图案的路标，所述图案包括一个或多个图案单元；S2：建立路标坐标系、运动单元坐标系、摄像单元成像坐标系以及全局坐标系；S3：运动单元在运动的过程中采集图像，通过积分图像技术对图像中的图案进行识别；S4：若识别到图案，则根据识别的图案确定对应的路标、对应路标的位姿、图案单元的中心点的位姿，根据图案单元的中心点的位姿确定路标坐标系和运动单元坐标系的平移和旋转，计算得到运动单元在全局坐标系的位姿；S5：若识别不到图案，则通过定位算法对运动单元进行定位。本发明通过两种定位方法相结合，提高定位的准确度。

技术领域

本发明涉及定位领域，尤其涉及基于图案识别的视觉定位方法。

背景技术

现有的定位方法主要包括差分GPS定位，里程计、imu(惯性单元)航位推算定位以及基于视觉的定位方法。

差分GPS定位方法通过安装GPS基站从而精确计算运动单元的位姿，但是GPS基站价格较高，而且信号不稳定。

里程计、imu航位推算定位通过运动单元轮子上的里程计计算运动单元行驶的距离，imu计算运动单元的行驶方向，从而推算出运动单元相对于起始点的位姿，但是里程计、imu航位推算存在累计误差，精度较低。

基于视觉的定位方法，通过在运动区域处添加特定图案计算基站相对于运动单元的位姿和方向，但是现有的基于视觉的定位方法识别效率低，且准确率低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出基于图案识别的视觉定位方法，以提高识别的效率以及准确率。

基于图案识别的视觉定位方法，包括：

S1：设置一个带有图案或多个带有不同图案的路标，所述图案包括一个或多个图案单元；

S2：建立路标坐标系、运动单元坐标系、摄像单元成像坐标系以及全局坐标系；

S3：运动单元在运动的过程中采集图像，通过积分图像技术对图像中的图案进行识别；

S4：若识别到图案，则根据识别的图案确定对应的路标及对应路标的位姿，并根据采集的图像确定图案单元的中心点的位姿，根据图案单元的中心点的位姿确定路标坐标系和运动单元坐标系的平移和旋转，从而计算得到运动单元在全局坐标系的位姿；

S5：若识别不到图案，则通过定位算法对运动单元进行定位。

优选的，所述通过积分图像技术对图像中的图案进行识别包括：

S301：将采集的图像转换成灰度图像；

S302：对灰度图像求积分图；

S303：通过图案模版遍历积分图得到响应图；

S304：根据响应图中的响应值识别采集的图像中是否带有图案单元，根据识别的图案单元确定图案。

优选的，所述根据采集的图像确定图案单元的中心点的位姿包括：

S401：将响应图分割成若干块；

S402：求各个块中的局部响应值；

S403：根据局部响应值确定图案单元的中心点在路标坐标系中的位姿。

优选的，所述确定图案单元的中心点的位姿还包括：

S404：滤除判断错误的中心点。

优选的，所述滤除判断错误的中心点包括：

设定中心点为O(a，b)，获取以中心点O为中心、边长为k的正方形区域A；