[发明专利]导航方法、导航终端及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种导航方法、导航终端及计算机可读存储介质，该导航方法包括：获取运行设备当前位置的环境图像；基于四叉树结构算法对获取的环境图像信息进行分裂得到多个区域，并提取区域中的纹理信息；纹理信息包括检测特征点；根据环境图像对应的纹理信息确定运行设备的当前位置信息；利用当前位置信息和目标位置信息，对运行设备的运行参数进行修正。本发明中的导航方法根据环境图像中的纹理信息确定运行设备的当前位置信息，不需要通过在场地环境内部署二维码、磁轨等辅助标识，避免影响场地环境的外观，且节约成本，根据运行设备的当前位置和目标位置信息对运行设备的运行参数进行修正能够提高导航结果精确度。

技术领域

本发明涉及视觉导航技术领域，特别是涉及一种导航方法、导航终端及计算机可读存储介质。

背景技术

地面移动机器人的室内导航主要分为激光导航、视觉导航等主动式导航及WIFI（Wireless Fidelity，无线保真）、UWB（Ultra Wideband)，超宽带）及蓝牙等基站组网类型的被动式导航。

其中，激光导航发展稍早，所以应用较为广泛。然而，单线激光的信息量较少，对环境依赖性较大，通常在复杂环境中需要配合反光板、反光贴等进行导航定位；多线激光数据量大，需要对大量点云数据进行处理，对机器人平台的性能要求较高；同时，相比于视觉传感器，激光传感器的价格较为昂贵。WIFI、UWB及蓝牙等导航方法兴起一时，成本较低，可延展性很强，但局限性太多。室内应用场景中，这些导航定位方法均易受杂物遮挡、信号干扰等影响；而且在高精度要求的场景中表现较差；视觉导航近来发展较快，应用也趋于广泛，典型的案例如二维码导航，在智能化仓储、物流中得到广泛应用。但是二维码易受污染、损毁，且施工后影响场地的美观。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种导航方法、导航终端及计算机可读存储介质，解决现有技术中机器人视觉导航方案依赖外部辅助设施，影响场地环境外观的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种导航方法，该导航方法包括：获取运行设备当前位置的环境图像；基于四叉树结构算法对获取的环境图像信息进行分裂得到多个区域，并提取区域中的纹理信息；纹理信息包括检测特征点；根据环境图像对应的纹理信息确定运行设备的当前位置信息；利用当前位置信息和目标位置信息，对运行设备的运行参数进行修正。

其中，获取运行设备当前位置的环境图像的步骤之前还包括：基于导航路径确定目标位置；获取表征目标位置的纹理信息并存储得到纹理信息库。

其中，基于四叉树结构算法对获取的环境图像信息进行分裂得到多个区域，并提取区域中的纹理信息的步骤具体包括：通过Fast特征点检测的方法对区域图像中的特征点进行提取得到检测特征点。

其中，根据环境图像对应的纹理信息确定运行设备的当前位置信息的步骤具体包括：使用rBRIEF算法在以检测特征点为中心的设定范围内选取N个像素点与检测特征点组成N个特征点对，通过比较灰度值进行二进制赋值，生成0或1的编码组合；对0或1的编码组合进行加权求和确定N个特征点对的质心；连接检测特征点与质心并确定检测特征点的方向角；像素点依方向角进行旋转采样得到旋转状态下的特征点对，确定特征点对是否与预存纹理信息相匹配。

其中，根据环境图像对应的纹理信息确定运行设备的当前位置信息的步骤之后还包括：对与预存纹理信息相匹配的特征点对进行筛选。

其中，对与预存纹理信息相匹配的特征点对进行筛选的步骤具体包括：获取各特征点对与预存纹理信息匹配过程中的汉明距离；判断每一特征点对对应的汉明距离是否小于预设值；如果汉明距离小于预设值，则保留汉明距离对应的特征点对。

其中，对与预存纹理信息相匹配的特征点对进行筛选的步骤具体还包括：判断当前帧的环境图像中检测特征点之间的距离与前一帧环境图像信息中检测特征点之间的距离是否相等；如果相等，则保留与前一帧环境图像中检测特征点之间距离相等的当前帧中检测特征点对应的特征点对。