[发明专利]一种基于二维码路标的移动视觉导航方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于二维码路标的移动视觉导航方法及系统。所述移动视觉导航方法根据用户所指定的目的地自主规划最优路线，然后在小车摄像头所捕获的画面中定位并识别路标信息，据此调整位姿并前往路径上的路标，在此过程中实时进行定位和路线规划的更新，并且配以鲁棒的异常恢复决策，用户在小车导航过程中可以随时更改目的地。本发明公开的基于二维码路标的移动视觉导航方法不仅提出了一种在室内不依赖GPS信号以及强计算资源的导航方案，而且可以有效地满足需要智能规划路径的室内调度场景。

技术领域

本发明涉及移动视觉导航技术领域，特别是涉及一种基于二维码路标的移动视觉导航方法及系统。

背景技术

导航技术是目前移动机器人自主特征与智能行为的核心体现，并且具有广阔的应用前景。目前很多自主导航技术或装置都基于GPS(全球卫星定位系统)技术，通过接收GPS信号进行导航。然而，具体到室内场景，由于GPS信号强度衰减严重，造成基于GPS技术的导航系统在室内场景失效。故而需要为室内的各种调度场景开发基于视觉的导航系统。

目前室内导航技术按照所采用的信号不同可以大致分为三类：(1)基于视觉及红外线的图像处理技术。这种技术的缺点在于稳定性往往较低。(2)基于加速度计等惯性测量单元的航位推算技术。这种技术的缺点在于误差会逐渐累积，进而导致较大偏差。(3)基于Zigbee或Wifi等无线信号的定位导航技术。这种技术的缺点在于需要在室内布设信号网，测定信号源位置等，布置及维护成本较高。

为了解决上述问题，现有技术出现了一些基于视觉技术和利用二维码作为路标的方法。其中一部分方法要求摄像头光轴方向与铺设二维码的地面成垂直关系，甚至要求摄像头与地面距离非常接近。这就对地面的清洁程度提出了较高的要求，一旦有尘土等污渍污染镜头，将大大影响二维码路标的识别率和导航精度。专利(CN106969766)提出的基于单目视觉和二维码路标的室内自主导航方法虽然解决了上述摄像头与地面接近的问题，但是在其提出的方法中，二维码路标包含方向信息，可以认为导航的路线在铺设二维码路标之后就部分确定，即：该方法只能使得机器人(小车)沿事先规定好的路线移动而无法自主规划路线，一旦需要大范围更改移动路线(例如按原路线逆向行驶)，就需要重新铺设路标。这极大地限制了该方法的应用场景，提高了维护成本，并且不适用于要求自主规划路径的室内智能调度场景。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于二维码路标的移动视觉导航方法及系统，以解决现有的基于单目视觉和二维码路标的室内自主导航方法无法自主规划路线，从而导致其应用场景受限且维护成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于二维码路标的移动视觉导航方法，所述方法包括：

获取室内铺设的多个二维码路标的二维码路标地图；

获取小车当前位置及用户设置的目的地；

判断所述当前位置是否与所述目的地一致，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果为所述当前位置与所述目的地一致，导航结束；

若所述第一判断结果为所述当前位置与所述目的地不一致，根据所述当前位置、所述目的地以及所述二维码路标地图自动规划从所述当前位置到所述目的地的最优路线；

根据所述当前位置和所述最优路线确定所述小车将要前往的下一个二维码路标为目的路标，并获取所述目的路标的路标编码作为目标编码；

获取小车摄像头捕获的当前画面；

根据所述当前画面检测二维码路标，根据所述目标编码判断二维码路标是否检测成功，获得第二判断结果；

若所述第二判断结果为二维码路标检测成功，根据所述二维码路标在所述当前画面中的相对位置调整所述小车的方向，使所述小车面向所述二维码路标并前进；