[發(fā)明專利]導(dǎo)航方法、導(dǎo)航終端及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2021-05-30
• 公開（公告）號: CN113029160B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡鯤;盧維;沈焱勇;王政;李銘
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江華睿科技股份有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

本發(fā)明提供一種導(dǎo)航方法、導(dǎo)航終端及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該導(dǎo)航方法包括：獲取運(yùn)行設(shè)備當(dāng)前位置的環(huán)境圖像；基于四叉樹結(jié)構(gòu)算法對獲取的環(huán)境圖像信息進(jìn)行分裂得到多個區(qū)域，并提取區(qū)域中的紋理信息；紋理信息包括檢測特征點(diǎn)；根據(jù)環(huán)境圖像對應(yīng)的紋理信息確定運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前位置信息；利用當(dāng)前位置信息和目標(biāo)位置信息，對運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修正。本發(fā)明中的導(dǎo)航方法根據(jù)環(huán)境圖像中的紋理信息確定運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前位置信息，不需要通過在場地環(huán)境內(nèi)部署二維碼、磁軌等輔助標(biāo)識，避免影響場地環(huán)境的外觀，且節(jié)約成本，根據(jù)運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前位置和目標(biāo)位置信息對運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修正能夠提高導(dǎo)航結(jié)果精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視覺導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種導(dǎo)航方法、導(dǎo)航終端及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

地面移動機(jī)器人的室內(nèi)導(dǎo)航主要分為激光導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等主動式導(dǎo)航及WIFI（Wireless Fidelity，無線保真）、UWB（Ultra Wideband)，超寬帶）及藍(lán)牙等基站組網(wǎng)類型的被動式導(dǎo)航。

其中，激光導(dǎo)航發(fā)展稍早，所以應(yīng)用較為廣泛。然而，單線激光的信息量較少，對環(huán)境依賴性較大，通常在復(fù)雜環(huán)境中需要配合反光板、反光貼等進(jìn)行導(dǎo)航定位；多線激光數(shù)據(jù)量大，需要對大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對機(jī)器人平臺的性能要求較高；同時，相比于視覺傳感器，激光傳感器的價格較為昂貴。WIFI、UWB及藍(lán)牙等導(dǎo)航方法興起一時，成本較低，可延展性很強(qiáng)，但局限性太多。室內(nèi)應(yīng)用場景中，這些導(dǎo)航定位方法均易受雜物遮擋、信號干擾等影響；而且在高精度要求的場景中表現(xiàn)較差；視覺導(dǎo)航近來發(fā)展較快，應(yīng)用也趨于廣泛，典型的案例如二維碼導(dǎo)航，在智能化倉儲、物流中得到廣泛應(yīng)用。但是二維碼易受污染、損毀，且施工后影響場地的美觀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)航方法、導(dǎo)航終端及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人視覺導(dǎo)航方案依賴外部輔助設(shè)施，影響場地環(huán)境外觀的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的第一個技術(shù)方案是：提供一種導(dǎo)航方法，該導(dǎo)航方法包括：獲取運(yùn)行設(shè)備當(dāng)前位置的環(huán)境圖像；基于四叉樹結(jié)構(gòu)算法對獲取的環(huán)境圖像信息進(jìn)行分裂得到多個區(qū)域，并提取區(qū)域中的紋理信息；紋理信息包括檢測特征點(diǎn)；根據(jù)環(huán)境圖像對應(yīng)的紋理信息確定運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前位置信息；利用當(dāng)前位置信息和目標(biāo)位置信息，對運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修正。

其中，獲取運(yùn)行設(shè)備當(dāng)前位置的環(huán)境圖像的步驟之前還包括：基于導(dǎo)航路徑確定目標(biāo)位置；獲取表征目標(biāo)位置的紋理信息并存儲得到紋理信息庫。

其中，基于四叉樹結(jié)構(gòu)算法對獲取的環(huán)境圖像信息進(jìn)行分裂得到多個區(qū)域，并提取區(qū)域中的紋理信息的步驟具體包括：通過Fast特征點(diǎn)檢測的方法對區(qū)域圖像中的特征點(diǎn)進(jìn)行提取得到檢測特征點(diǎn)。

其中，根據(jù)環(huán)境圖像對應(yīng)的紋理信息確定運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前位置信息的步驟具體包括：使用rBRIEF算法在以檢測特征點(diǎn)為中心的設(shè)定范圍內(nèi)選取N個像素點(diǎn)與檢測特征點(diǎn)組成N個特征點(diǎn)對，通過比較灰度值進(jìn)行二進(jìn)制賦值，生成0或1的編碼組合；對0或1的編碼組合進(jìn)行加權(quán)求和確定N個特征點(diǎn)對的質(zhì)心；連接檢測特征點(diǎn)與質(zhì)心并確定檢測特征點(diǎn)的方向角；像素點(diǎn)依方向角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)采樣得到旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的特征點(diǎn)對，確定特征點(diǎn)對是否與預(yù)存紋理信息相匹配。

其中，根據(jù)環(huán)境圖像對應(yīng)的紋理信息確定運(yùn)行設(shè)備的當(dāng)前位置信息的步驟之后還包括：對與預(yù)存紋理信息相匹配的特征點(diǎn)對進(jìn)行篩選。

其中，對與預(yù)存紋理信息相匹配的特征點(diǎn)對進(jìn)行篩選的步驟具體包括：獲取各特征點(diǎn)對與預(yù)存紋理信息匹配過程中的漢明距離；判斷每一特征點(diǎn)對對應(yīng)的漢明距離是否小于預(yù)設(shè)值；如果漢明距離小于預(yù)設(shè)值，則保留漢明距離對應(yīng)的特征點(diǎn)對。

其中，對與預(yù)存紋理信息相匹配的特征點(diǎn)對進(jìn)行篩選的步驟具體還包括：判斷當(dāng)前幀的環(huán)境圖像中檢測特征點(diǎn)之間的距離與前一幀環(huán)境圖像信息中檢測特征點(diǎn)之間的距離是否相等；如果相等，則保留與前一幀環(huán)境圖像中檢測特征點(diǎn)之間距離相等的當(dāng)前幀中檢測特征點(diǎn)對應(yīng)的特征點(diǎn)對。