一种标志识别定位方法、标志识别定位装置及智能设备制造方法及图纸

本申请公开了一种标志识别定位方法、标志识别定位装置、智能设备及计算机可读存储介质，其中该方法包括：采集实时环境图像；在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志；识别各个候选标志的标志ID；根据各个候选标志的标志ID，在候选标志中确定目标标志，并根据所述目标标志定位。通过本申请方案，可实现智能设备对特殊标志的实时视觉定位，并能够以此快速确定智能设备当前所在位置。

A method, device and intelligent equipment of mark recognition and location

【技术实现步骤摘要】
一种标志识别定位方法、标志识别定位装置及智能设备
本申请属于视觉定位
，尤其涉及一种标志识别定位方法、标志识别定位装置、智能设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
目前具有视觉定位功能的标志主要有二维码和ArUco码。然而，在机器人领域中，大部分机器人所使用的是嵌入式硬件平台上，这就要求嵌入式硬件平台需要较高的算力才能实现对二维码或ArUco码的实时监测及定位。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种标志识别定位方法、标志识别定位装置、智能设备及计算机可读存储介质，可实现智能设备对特殊标志的实时视觉定位，并能够以此快速确定智能设备当前所在位置。本申请的第一方面提供了一种标志识别定位方法，包括：采集实时环境图像；在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志；识别各个候选标志的标志ID；根据各个候选标志的标志ID，在候选标志中确定目标标志；根据所述目标标志定位。本申请的第二方面提供了一种标志识别定位装置，包括：采集单元，用于采集实时环境图像；筛选单元，用于在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志；识别单元，用于识别各个候选标志的标志ID；确定单元，用于根据各个候选标志的标志ID，在候选标志中确定目标标志；定位单元，用于根据所述目标标志定位。本申请的第三方面提供了一种智能设备，上述智能设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上第一方面的方法的步骤。本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面的方法的步骤。本申请的第五方面提供了一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。由上可见，本申请方案提出了一种新的特殊标志，为了识别这一特殊标志，首先采集实时环境图像，然后在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志，接着识别各个候选标志的标志ID，最后根据各个候选标志的标志ID，在候选标志中确定目标标志，并根据该目标标志定位。上述对特殊标志的识别过程不再要求嵌入式硬件平台具备较高的算力，可在不增加成本的前提下实现智能设备对特殊标志的实时视觉定位，并能够以此快速确定智能设备当前所在位置。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的标志识别定位方法的实现流程示意图；图2是本申请实施例提供的特殊标志的示意图；图3是本申请实施例提供的标志识别定位方法中，步骤105的具体实现流程示意图；图4是本申请实施例提供的标志识别定位装置的结构框图；图5是本申请实施例提供的标志识别定位装置中，定位单元的结构框图；图6是本申请实施例提供的智能设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。本申请实施例的一种标志识别定位方法及标志识别定位装置可应用于机器人、无人车及室内无人机等能够自行控制移动的智能设备中。为了说明本申请所提出的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一以下实施例将以智能设备为机器人为例，对本申请实施例提供的标志识别定位方法进行说明。请参阅图1，本申请实施例中的标志识别定位方法包括：步骤101，采集实时环境图像；在本申请实施例中，机器人身上可以预先搭载有一个或多个摄像头，基于此，可以通过机器人身上所搭载的摄像头采集机器人所处环境的实时环境图像。可选地，考虑到只有在机器人移动时才可能需要对其自身所处环境进行确认，因而，可以首先检测机器人是否处于移动状态；若上述机器人处于移动状态，则可通过机器人搭载的摄像头采集实时环境图像；若上述机器人处于静止状态，则无需启动摄像头。进一步地，由于机器人的移动速度往往不会太高，机器人在短时间段的位移往往较小，基于此，可以是通过机器人搭载的摄像头周期性的采集实时环境图像，避免摄像头长时间处于工作状态下，带来机器人系统资源的浪费。步骤102，在上述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志；在本申请实施例中，提出一种新型的特殊标志。为了更好的说明本申请实施例的各个步骤，下面先对该特殊标志作出说明，如图2所示：标志中共有四个圆，包括三个大圆及一个小圆，这四个圆在实际应用中被设定不同的颜色，例如，左上角的大圆可以被设定为红色，左下角的大圆可以被设定为蓝色，右上角的大圆可以被设定为绿色，以凸显该标志。这三个大圆具体为主定位圆，其作用为决定了标志的原点和坐标轴的方向；小圆为辅定位圆，其和三个大圆一起形成了四个定位锚点，共同决定了标志坐标系和相机坐标系之间的关系。具体地，在标志坐标系中，以左上角的大圆作为标志坐标系的原点，左上角大圆与右上角大圆构建了标志坐标系的X轴，左上角大圆与左下角大圆构建了标志坐标系的Y轴，Z轴则由右手坐标系确定。进一步地，标志的中间设置有标志ID，在图2中由字符A表示，当然，该标志ID也可以是其他任意字符，此处不作限定。上述标志的边界外框为圆弧形方框的样式，该边界外框可以被设定为灰色，通过上述边界外框，可以较快定位到标志；上述标志内部的四个定位锚点近似构成一矩形，考虑到机器人从不同角度观察到上述标志时，定位锚点所构成的形状会发生形变，因而，此处可以设定锚点形状为平行四边形。为了准确识别得到环境中的标志，在获得了实时环境图像后，机器人可以根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志，也即是说，筛选后所得到的这些候选标志都有着相同或相似的结构。进一步地，上述步骤102可以表现为：A1、对上述实时环境图像进行目标识别，得到一个以上待筛选图案；其中，机器人在获取到实时环境图像后，可以先对该实时环境图像进行目标识别，以得到该实时环境图像中所存在的所有目标，也即待筛选图案。可选地，若无法在上述实时环境图像中通过目标识别得到任何待筛选图案，则可认为机器人当前环境中暂无任何与标志相关的内容，可以先丢弃这一帧实时环境图像，并等待采集到下一帧实时环境图像后再进行筛选及识别的操作。A2、提取得到各个待筛选图案的轮廓；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标志识别定位方法，其特征在于，包括：/n采集实时环境图像；/n在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志；/n识别各个候选标志的标志ID；/n根据各个候选标志的标志ID，在候选标志中确定目标标志；及/n根据所述目标标志定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种标志识别定位方法，其特征在于，包括：
采集实时环境图像；
在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志；
识别各个候选标志的标志ID；
根据各个候选标志的标志ID，在候选标志中确定目标标志；及
根据所述目标标志定位。


2.如权利要求1所述的标志识别定位方法，其特征在于，所述根据所述目标标志定位包括：
获取相机参数及畸变系数；
获取所述目标标志的图像坐标和对应的空间物理坐标；
基于所述相机参数、所述畸变系数、所述目标标志的图像坐标和对应的空间物理坐标，得到标志坐标系和相机坐标系之间的坐标变换关系；
根据所述坐标变换关系，确定待定位装置与所述目标标志的相对位置。


3.如权利要求2所述的标志识别定位方法，其特征在于，在所述根据所述坐标变换关系，确定待定位装置与所述目标标志的相对位置之后，所述标志识别定位方法还包括：
根据所述待定位装置与所述目标标志的相对位置，确定所述待定位装置在全局地图中的位置；
根据所述待定位装置在所述全局地图中的位置以及本次行动的目的地，更新导航路线。


4.如权利要求1至3任一项所述的标志识别定位方法，其特征在于，所述在所述实时环境图像中，根据预设的边界外框与预设的锚点形状筛选得到一个以上候选标志，包括：
对所述实时环境图像进行目标识别，得到一个以上待筛选图案；
提取得到各个待筛选图案的轮廓；
分别将各个待筛选图案的轮廓与所述边界外框进行匹配；
若存在待筛选标志，则检测所述待筛选标志是否满足预设的筛选条件，其中，所述待筛选标志为轮廓与所述边界外框匹配成功的待筛选图案，所述筛选条件为：所述待筛选标志中包含有预设数量的定位锚点，且定位锚点的中心之间的连线能够构建所述锚点形状；
将满足所述筛选条件的待筛选标志确定为候选标志。


5.如权利要求4所述的标志识别定位方法，其特征在于，所述提取得到各个待筛选图案的轮廓，包括：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭奎，庞建新，熊友军，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44