[发明专利]基于图文识别和语义的机器人自主定位和导航

摘要

本发明涉及移动智能设备如服务机器人、无人机、自动导引小车、室内三维建模设备的自主定位和导航，相对于现有系统，它引入了对于室内标志的图文识别以及语义绑定，其特点：(1)相对于激光雷达或者视觉识别的路标，图文识别所识别的结果精确度高；(2)只需添加一个摄像头，成本和重量都比较低；(3)有效消弭传感器(IMU、激光雷达、视觉等)的累积误差，并提高回路检测的准确性；(4)结合图文识别，整体上提高了机器人定位和导航的精度，使得机器人的商用成为可能；(5)利用本发明的方法所提供的工具软件，结合图文识别的结果，通过人工绑定，为环境地图赋予语义信息，可以促进人机沟通，帮助机器人完成高级的任务。

主权项

将室内的图文信息与当前的SLAM算法结合，提高特征识别的精确度以及回路检测的准确度，并根据识别的结果以及人工干预，赋予环境地图的语义信息，以方便人机交互，使得机器人更智能地完成人类交给的任务：步骤a：通过摄像头获取环境的图片信息(建议每秒至少一帧图像)；步骤b：从图像中提取有标识意义的包含图文信息的区域，并进行识别；步骤c：将识别以后的图文信息作为路标(landmark)，进行非线性优化；步骤d：系统实时将当前识别的图文信息与先前的缓存的图文信息进行匹配，结合先前的机器人位置，判定当前的图文为重复的图文信息，从而断定此为回路检测成立；步骤e：根据回路检测的成立，矫正机器人位姿的误差；步骤f：根据识别的结果，并通过人工干预，赋予环境地图以语义信息。