二维码定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种二维码定位方法，该二维码定位方法包括：采集目标图像，其中所述目标图像中包含多个二维码；获取各所述二维码的标识码，并根据所述标识码查找所述二维码的中心在全局坐标系中的第一位姿信息；获取各所述二维码的中心在图像坐标系中的第二位姿信息；根据各所述二维码对应的第一位姿信息和第二位姿信息，并按照所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系，计算得到所述相机在所述全局坐标系中的多个第一全局坐标；根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标。本发明专利技术二维码定位方法能够有效提高运动体的定位精度。此外，本发明专利技术还公开一种二维码定位装置。

Two-Dimensional Code Location Method and Device

【技术实现步骤摘要】
二维码定位方法及装置
本专利技术涉及空间定位
，具体涉及一种二维码定位方法及装置。
技术介绍
现有技术中，运动体通过搭载的相机对布置在地面上的二维码进行识别，并根据二维码在图像中的位置信息以及二维码在现实场景内的位置信息，计算出相机的当前位置信息，从而实现运动体的定位功能。其中，二维码在图像中的位置信息可由二维码检测程序直接获得，而二维码在现实场景内的位置信息已预先标定并保存在数据库中。由于二维码布置在地面上，因此，相机镜头需朝向地面设置以获取二维码。而由于相机镜头与地面的间距较小，导致了相机镜头的视场较小；同时，由于二维码在地面上的分布密度小，导致了相机在大多数情况下只能捕获到一个二维码，甚至无法捕捉到二维码。另外，由于二维码布置在地面上，其容易受到外力的作用而偏移原始位置。基于上述内容可知，现有的二维码定位主要通过相机获取地面上的单个二维码，并利用机器视觉技术对该单个二维码进行位置的反向解析以获取运动体的当前位置信息，但其存在定位不准确的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种二维码定位方法，以解决现有的二维码定位方式存在的定位不准确的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种二维码定位方法，该二维码定位方法包括：采集目标图像，其中所述目标图像中包含多个二维码；获取各所述二维码的标识码，并根据所述标识码查找所述二维码的中心在全局坐标系中的第一位姿信息；获取各所述二维码的中心在图像坐标系中的第二位姿信息；根据各所述二维码对应的第一位姿信息和第二位姿信息，并按照所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系，计算得到所述相机在所述全局坐标系中的多个第一全局坐标；根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标。优选地，所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：其中，所述为所述二维码的中心在所述全局坐标系中的第一位姿信息，所述(h，w，θ)为所述二维码的中心在所述图像坐标系中的第二位姿信息，所述(x，y)为所述相机在所述全局坐标系中的第一全局坐标。优选地，所述根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标的步骤包括：根据各所述二维码的中心与所述目标图像的中心的距离，给各所述二维码对应的第一全局坐标分配权重因子；根据所述权重因子，并按照加权平均数公式计算得到所述相机的第二全局坐标。优选地，所述二维码定位方法还包括：根据所述多个第一全局坐标的各X轴坐标值和/或各Y轴坐标值之间的差值大小，删除所述多个第一全局坐标中存在异常的第一全局坐标。优选地，所述采集目标图像的步骤包括：在同一位置连续采集多帧目标图像；所述二维码定位方法还包括：对同一位置处由同一个二维码计算得到的多个第一全局坐标进行滤波去噪处理。本专利技术进一步提出一种二维码定位装置，该二维码定位装置包括：图像采集模块，用于采集目标图像，其中所述目标图像中包含多个二维码；第一位姿获取模块，用于获取各所述二维码的标识码，并根据所述标识码查找所述二维码的中心在全局坐标系中的第一位姿信息；第二位姿获取模块，用于获取各所述二维码的中心在图像坐标系中的第二位姿信息；坐标转换模块，用于根据各所述二维码对应的第一位姿信息和第二位姿信息，并按照所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系，计算得到所述相机在所述全局坐标系中的多个第一全局坐标；数据处理模块，用于根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标。优选地，所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：其中，所述为所述二维码的中心在所述全局坐标系中的第一位姿信息，所述(h，w，θ)为所述二维码的中心在所述图像坐标系中的第二位姿信息，所述(x，y)为所述相机在所述全局坐标系中的第一全局坐标。优选地，所述数据处理模块包括：权重因子分配单元，用于根据各所述二维码的中心与所述目标图像的中心的距离，给各所述二维码对应的第一全局坐标分配权重因子；数据处理单元，用于根据所述权重因子，并按照加权平均数公式计算得到所述相机的第二全局坐标。优选地，所述二维码定位装置还包括：异常坐标删除模块，用于根据所述多个第一全局坐标的各X轴坐标值和/或各Y轴坐标值之间的差值大小，删除所述多个第一全局坐标中存在异常的第一全局坐标。优选地，所述图像采集模块在同一位置连续采集多帧目标图像，所述图像采集模块包括：滤波去噪单元，用于对同一位置处由同一个二维码计算得到的多个第一全局坐标进行滤波去噪处理。本专利技术技术方案的有益效果在于：通过机器视觉算法对获取的多个二维码分别进行解算，以获取相机在全局坐标系下的多个第一全局坐标，并对该多个第一全局坐标系进行数据处理，从而获得最能反映相机位置的第二全局坐标。附图说明图1为本专利技术二维码定位方法第一实施例的流程图；图2为本专利技术二维码定位方法第二实施例的流程图；图3为本专利技术二维码定位方法第三实施例的流程图；图4为本专利技术二维码定位方法第四实施例的流程图；图5为本专利技术二维码定位方法第五实施例的流程图；图6为本专利技术二维码定位方法的全局坐标系与图像坐标系的示意图；图7为本专利技术二维码定位方法的二维码在图像坐标系下的各角点的坐标示意图；图8为本专利技术二维码定位装置一实施例的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种二维码定位方法，参见图1，该二维码定位方法包括以下步骤：步骤S10，采集目标图像，其中目标图像中包含多个二维码，并且二维码位于相机上方；本实施例中，二维码被设置在相机的上方空间，如天花板，相机则以仰视的姿态设置在运动体上，以使得二维码与相机镜头的距离大大增加，从而增大相机的有效视场，进而保证相机采集到的目标图像中包含有多个二维码。在采集到包含多个二维码的目标图像后，以通过开源视觉处理库Opencv检测并提取目标图像中的多个二维码，其主要包括如下步骤：1、对相机采集到的目标图像进行灰度处理：相机采集到的目标图像是RGB格式的彩色图像，由红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)三种基本颜色按照一定的比例混合得到，每一种颜色分量有256个灰度级，三种颜色组合可以表示出2^24种颜色，几乎可以表示人类能够感知到的所有颜色。其中，彩色图像包含了大量识别过程中不需要的色彩信息，这些信息都需要占用存储空间。由于在计算机中，R、G、B三个分量分别占用一个字节的内存，一个像素至少需要占用三个字节的内存，而灰度图像只表示亮度信息，只需要占用一个字节内存，因此，在图像处理过程中，通常都先将彩色图像转换成灰度图像，这样不但可以减少存储开销，而且可以减少后续图像处理的计算量，从而加快二维码的识别速度。假设灰度图像中灰度值用Y表示，彩色图像各分量的灰度值为R、G、B，那么标准的灰度值Y的计算公式为：Y＝0.30R+0.59G+0.11B。可以理解的是，如若采集到的目标图像是黑白色，则无需对其进行灰度处理。2、采用Otsu自适应门限的图像二值化方法，对上述得到的灰度图像做二值化处理，以获得对应的二值图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维码定位方法，其特征在于，包括：采集目标图像，其中所述目标图像中包含多个二维码；获取各所述二维码的标识码，并根据所述标识码查找所述二维码的中心在全局坐标系中的第一位姿信息；获取各所述二维码的中心在图像坐标系中的第二位姿信息；根据各所述二维码对应的第一位姿信息和第二位姿信息，并按照所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系，计算得到所述相机在所述全局坐标系中的多个第一全局坐标；根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标。

【技术特征摘要】
1.一种二维码定位方法，其特征在于，包括：采集目标图像，其中所述目标图像中包含多个二维码；获取各所述二维码的标识码，并根据所述标识码查找所述二维码的中心在全局坐标系中的第一位姿信息；获取各所述二维码的中心在图像坐标系中的第二位姿信息；根据各所述二维码对应的第一位姿信息和第二位姿信息，并按照所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系，计算得到所述相机在所述全局坐标系中的多个第一全局坐标；根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标。2.根据权利要求1所述的二维码定位方法，其特征在于，所述全局坐标系与图像坐标系之间的转换关系为：其中，所述为所述二维码的中心在所述全局坐标系中的第一位姿信息，所述(h，w，θ)为所述二维码的中心在所述图像坐标系中的第二位姿信息，所述(x，y)为所述相机在所述全局坐标系中的第一全局坐标。3.根据权利要求1所述的二维码定位方法，其特征在于，所述根据所述多个第一全局坐标计算得到第二全局坐标的步骤包括：根据各所述二维码的中心与所述目标图像的中心的距离，给各所述二维码对应的第一全局坐标分配权重因子；根据所述权重因子，并按照加权平均数公式计算得到所述相机的第二全局坐标。4.根据权利要求3所述的二维码定位方法，其特征在于，还包括：根据所述多个第一全局坐标的各X轴坐标值和/或各Y轴坐标值之间的差值大小，删除所述多个第一全局坐标中存在异常的第一全局坐标。5.根据权利要求1所述的二维码定位方法，其特征在于，所述采集目标图像的步骤包括：在同一位置连续采集多帧目标图像；所述二维码定位方法还包括：对同一位置处由同一个二维码计算得到的多个第一全局坐标进行滤波去噪处理。6.一种二维码定位装置，其特征在于，包括：图像采集模块，用于采...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎立明，胡展雄，符建，
申请(专利权)人：达泊东莞智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44