[发明专利]利用包含定位二维码的墙体广告的单目视觉定位定姿方法

说明书

本发明公开了利用包含定位二维码的墙体广告的单目视觉定位定姿方法，该方法包括：采集包含广告图的环境图像M0，所述广告图由广告图像和定位二维码图像结合合成；对环境图像M0进行预处理；搜索广告图在环境图像M0中的图像轮廓Cx和图像区域；根据Cx拟合广告图的边线，计算广告图角点在环境图像中的位置；根据广告图角点在环境图像中的位置，获得广告图对应的图像区域；从广告图对应的图像区域中提取定位二维码图像，经解码获得广告图角点的三维位置；结合广告图角点在环境图像中的位置及其三维位置进行定位定姿。本发明操作简单，部署成本低，不易受环境干扰，不破坏现有环境特点，稳定性好，且易于推广。

技术领域

本发明属于定位定姿技术领域，特别涉及一种利用包含定位二维码的墙体广告的单目视觉定位定姿方法。

背景技术

二维码是利用特定几何模型按照指定编码方式在二维平面上进行排列、来实现信息存储的图形符号，二维码具有信息含量高、可靠性高、安全性好等优点，被广泛应用于日常生产生活中。

卫星定位是日常生活中使用最广泛的定位技术，但是卫星定位依赖于卫星信号的接收，在室内或者隧道等信号受遮蔽的环境中，卫星定位失效。常见的室内定位技术有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID和超声波，其中，WIFI和蓝牙定位很容易受到其他信号干扰，定位结果稳定性差，红外线、超宽带和超声波定位系统布设成本高，无法在日常生活中普及，RFID定位受限于其与移动设备的结合性，也限制了该技术的使用。

视觉定位是指利用视觉传感器，确定移动设备三维位姿，该技术不受环境限制，可以用于辅助其他定位系统，也可以独立作为一种定位系统。其中的单目视觉定位是指仅利用一台视觉传感器完成定位工作。因其仅需一台视觉传感器，所以单目视觉定位技术的优点是结构简单、相机标定也简单，同时还可避免立体视觉中的视场小、立体匹配困难等不足。随着智能手机的普及，利用手机摄像机这种视觉传感器进行单目视觉定位成为一种将视觉定位应用于日常生活中的最好方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用包含定位二维码的墙体广告的单目视觉定位定姿方法，该方法易于操作、部署成本低、不易受环境干扰、不破坏现有环境特点和背景、稳定性好、且易于推广。

本发明的广告图布设方法，包括：

S110在广告图上选定定位点，利用地图数据，选定环境中广告图的张贴位置，根据选定的张贴位置，确定广告图张贴后定位点的三维位置信息及姿态信息，利用二维码编码规范生成包含定位点的三维位置信息、姿态信息以及该位置需布设广告图的实际尺寸的定位二维码图像；

S230将广告图像和定位二维码图像结合生成广告图，按照广告图实际尺寸打印广告图，并根据确定的定位点三维位置信息及姿态信息布设广告图。

进一步的，所述定位点选择广告图的任一角点；且，所述定位点的姿态信息为广告图上过定位点的边线的姿态信息。

进一步的，广告图像和定位二维码图像的结合方式为将广告图像和定位二维码图像按照预设的画面比例以上下或左右分布方式结合或利用图像位运算将广告图像和定位二维码图像叠加或将定位二维码分布在广告图像的外围或内部。

本发明的利用包含定位二维码的墙体广告的单目视觉定位定姿方法，包括：

S210采用带图像采集功能的移动设备，采集包含广告图的环境图像M0，所述广告图由广告图像和定位二维码图像结合合成，所述定位二维码图像包含广告图布设的三维位置信息、姿态信息和广告图实际尺寸；

S220对原始的环境图像M0依次进行灰度化、降噪、二值化，获得环境图像M3；

S230利用环境图像M3，搜索广告图在环境图像M0中的图像轮廓和图像区域，所获得的图像轮廓和图像区域即广告图的概略轮廓Cx和概略位置；