CN108225303A - 二维码定位标签、基于二维码的定位导航系统和方法 - Google Patents

二维码定位标签、基于二维码的定位导航系统和方法 Download PDF

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Abstract

本公开实施例涉及一种二维码定位标签、基于二维码的定位导航系统和方法。所述二维码定位标签包括多个存储有位置标识信息的子二维码图案。所述基于二维码的定位导航系统包括：多个定位标记点、多个定位标签、图像采集装置、图像处理装置和控制装置。本公开实施例能够基于二维码图案阵列来标识定位标记点，通过采集定位标记点处的定位标签图像，对图像中的子二维码进行解码即可获得相关位置信息，并基于该位置信息完成导航式移动。本公开实施例提供的技术方案能够准确采集定位标签图像，并能够高效、准确地进行位置识别进而实现精确地定位导航。

Description

二维码定位标签、基于二维码的定位导航系统和方法
技术领域
本公开属于定位技术领域，尤其涉及一种二维码定位标签、基于二维码的定位导航系统和方法。
背景技术
目前，现有的移动式机器人的定位导航技术包括Simultaneous Localizationand Mapping(SLAM)即时定位与地图构建技术、磁导航、GPS、图像识别导航、惯性导航、光学导航、电磁导航、直接坐标导航、RFID定位导航、激光导航等。然而考虑到技术成熟度、实现精度、具体场景以及成本等各方面的因素，图像识别导航，尤其是基于二维码图像识别的定位导航技术在工业中应用地较为广泛。
在现有的二维码定位导航技术中，移动式机器人需要首先采集二维码图像，但由于机器人通常是在移动过程中进行二维码的采集，因此由于机械误差、计算误差以及路面误差等误差会导致机器人不能对准二维码图像进行采集，同时由于地面不平、图像污损等原因，使得移动式机器人采集的图像会存在各种问题，例如图像模糊、二维码图像不完整等，由此导致移动机器人无法对二维码图像进行正确地处理和解码，以获取定位导航的相关信息，从而导致导航失败，由此严重影响系统的运行效率。
发明内容
本公开的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提出一种二维码定位标签、能够实现精确定位的基于二维码的定位导航系统和方法。
根据本公开的一方面提出一种二维码定位标签，所述二维码定位标签设置于定位标记点处，所述二维码定位标签包括：
多个存储有位置标识信息的子二维码图案，所述多个子二维码图案组成n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；
所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合；
所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
可选地，所述子二维码图案的外部轮廓大小相等或不同，所述子二维码图案两两之间的行间距和列间距相等或不同。
可选地，所述辅助图形为封闭图形或图案。
可选地，所述辅助图形为正方形边框。
可选地，所述二维码定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述二维码定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述二维码定位标签的外围，用于在将所述二维码定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
根据本公开的一方面提出一种基于二维码的定位导航系统，所述基于二维码的定位导航系统包括：多个定位标记点、多个定位标签、图像采集装置、图像处理装置和控制装置，其中：
所述多个定位标记点分设在待定位区域中，且每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息，用于在待定位区域中标记固定位置；
所述多个定位标签与所述多个定位标记点对应设置，所述定位标签上设置有二维码图案，用于承载标识信息，以对移动物体实现导航和偏航纠正，其中，所述标识信息包括对应定位标记点的唯一识别位置信息；
所述图像采集装置用于采集包含所述二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；
所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息；
所述控制装置用于根据移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动物体。
可选地，所述定位标记点在待定位区域中呈均匀分布或呈不均匀分布。
可选地，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
可选地，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。
可选地，所述子二维码图案的外部轮廓大小相等或不同，所述子二维码图案两两之间的行间距和列间距相等或不同。
可选地，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
可选地，所述辅助图形为封闭图形或图案。
可选地，所述二维码定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述二维码定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述二维码定位标签的外围，用于在将所述二维码定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
根据本公开的一方面提出一种移动式机器人，所述移动式机器人包括：图像采集装置、图像处理装置、控制装置和移动装置，其中：
所述图像采集装置用于采集包含二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；
所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息；
所述控制装置用于根据移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动装置；
所述移动装置根据所述移动指令进行移动。
可选地，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
可选地，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
可选地，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动式机器人所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。
可选地，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。
可选地，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
可选地，所述图像采集装置的光轴通过所述移动式机器人在垂直平面上的几何中心。
根据本公开的一方面提出一种基于二维码的定位导航方法，所述方法包括以下步骤：
步骤401，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；
步骤402，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案，是则继续步骤403，否则重复步骤402，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤403；
步骤403，对完整的子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；
步骤404，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；
步骤405，基于所述偏移量和偏移角度，对移动物体做出移动指令。
可选地，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
可选地，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
可选地，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动物体所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。
可选地，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。
可选地，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
可选地，所述步骤401中，通过视频流的方式采集移动物体移动区域内的图像。
可选地，所述步骤401中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像，或者，将通过预设长度的视频流采集到的多帧图像中的一帧图像作为待处理图像。
可选地，所述步骤402还包括从待处理图像中提取子二维码图案的步骤：以与子二维码图案的辅助图形的外部矩形相切的方式提取得到含有子二维码图案的图像块。
可选地，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长、子二维码图案的下标值、子二维码图案的边长、子二维码图案之间的行间距和列间距为中的一种或多种。
可选地，所述步骤404包括：
使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行；
利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；
利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；
利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；
通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于子二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于子二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
根据本公开的一方面提出一种基于二维码的定位导航方法，所述方法包括以下步骤：
步骤601，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；
步骤602，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案，是则继续步骤603，否则重复步骤602，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤603；
步骤603，判断获取的完整的子二维码图案的数量是否大于1，是则继续步骤604，否则继续步骤605；
步骤604，从多个完整的子二维码图案中选择一个未执行解码的子二维码图案；
步骤605，对子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；
步骤606，判断对子二维码图案的解码是否成功，是则进入步骤608，否则进入步骤607；
步骤607，判断是否所有完整的子二维码图案都已执行解码操作，是则返回步骤602，对下一待处理图像执行预处理；否则返回步骤604，选择一个未执行解码的完整的子二维码图案；
步骤608，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；
步骤609，基于所述偏移量和所述偏移角，对移动物体做出移动指令。
可选地，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
可选地，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
可选地，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动物体所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。
可选地，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。
可选地，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
可选地，所述步骤601中，通过视频流的方式采集移动物体移动区域内的图像。
可选地，所述步骤601中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像，或者，将通过预设长度的视频流采集到的多帧图像中的一帧图像作为待处理图像。
可选地，所述步骤602还包括从待处理图像中提取子二维码图案的步骤：以与子二维码图案的辅助图形的外部矩形相切的方式提取得到含有子二维码图案的图像块。
可选地，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长、子二维码图案的下标值、子二维码图案的边长、子二维码图案之间的行间距和列间距为中的一种或多种。
可选地，所述步骤608包括：
使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行；
利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；
利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；
利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；
通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
根据本公开的一方面提出一种基于二维码计算移动偏差的方法，所述方法包括以下步骤：
使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行，其中，所述待处理图像包含二维码图案，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；
利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；
利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；
利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；
通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
可选地，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
可选地，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动物体所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。
可选地，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。
可选地，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
根据本公开的一方面提出一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述方法步骤。
根据本公开的一方面提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述方法步骤。
本公开实施例能够基于二维码图案阵列来标识定位标记点，通过采集定位标记点处的定位标签图像，对图像中的子二维码进行解码即可获得相关位置信息，并基于该位置信息完成导航式移动。本公开实施例提供的技术方案能够准确采集定位标签图像，并能够高效、准确地进行位置识别进而实现精确地定位导航。
附图说明
通过参照附图详细描述各示例性实施例，以上及其他特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得更为明显，在附图中:
图1A为根据本公开一实施例的移动物体移动区域示意图；
图1B和图1C为根据本公开一实施例的标识点设置示意图；
图2为根据本公开一实施例的基于二维码的定位导航系统的结构框图；
图3为根据本公开一实施例的定位标签示意图；
图4为根据本公开一实施例的基于二维码的定位导航方法流程图；
图5为根据本公开一实施例的偏移量和偏移角度计算示意图；
图6为根据本公开另一实施例的基于二维码的定位导航方法流程图。
具体实施方式
为了使本公开的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本公开进行详细描述。
一般情况下，在各种不同场景的工业应用中，移动式机器人通常会在一个具有有限空间的工作区域内移动，在本公开中，所述移动式机器人移动的区域所在的范围称之为工作区域，在二维平面上移动的机器人，其工作区域称为移动平面；在三维空间中移动的机器人，其工作区域称为移动空间。如图1A所示，在一个三维空间中，如果移动机器人101仅在坐标轴xoy定义的平面内移动，其移动区域所限定的范围就称为移动平面，如图1B、1C所示，图1B、1C中，阴影部分表示移动式机器人的移动平面；如果移动机器人101除了在坐标轴xoy定义的平面内移动，还在坐标轴z轴方向上进行移动，即包括3个维度上的移动，则其移动区域所限定的范围就称为移动空间。
所述工作区域可以是仓储库房的仓库地平面或仓库空间，也可以是生产车间的车间地平面或车间空间等区域，这属于单一应用场景的工作区域；也可以是生产车间和仓储库房连通在一起形成的移动平面或移动空间，这属于复合应用场景的工作区域；也可以是多个移动平面和移动空间组合在一起而形成的工作区域，例如利用电梯、其他传送、传输系统等连接在一起的不同楼层的移动平面和移动空间等。
接下来以二维移动平面为例来解释和说明所述基于二维码的定位导航系统以及移动式机器人基于二维码识别进行定位导航的具体实现方式，由其在二维移动平面上的技术原理，可以转用于三维移动空间中，例如由相互正交的移动平面可以定义移动机器人工作的三维空间，从而实现在三维移动空间中基于二维码的定位导航。
根据本公开的一个方面，提出一种基于二维码的定位导航系统，如图2所示，所述基于二维码的定位导航系统包括：多个定位标记点201、多个定位标签202、图像采集装置203、图像处理装置204和控制装置205，其中：
所述多个定位标记点分设在待定位区域中，且每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息，用于在待定位区域中标记固定位置；
所述多个定位标签与所述多个定位标记点对应设置，所述定位标签上设置有二维码图案，用于承载标识信息，以对移动物体实现导航和偏航纠正，其中，所述标识信息包括对应定位标记点的唯一识别位置信息；
所述图像采集装置用于采集包含所述二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；
所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息；
所述控制装置用于根据移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动物体。
其中，所述移动物体可以是移动机器人也可以是其他需要借助导航进行移动的移动物体。
接下来以移动机器人为例对于所述定位导航系统进行进一步说明。如图1B、1C所示，所述多个定位标记点103分设在移动机器人的移动区域中，且每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息。为了标识定位标记点的位置信息，首先对应于移动机器人的移动区域所定义的移动平面102建立一个真实坐标系xoy，然后在真实坐标系下设置多个标记点，这些标记点既可以如图1B所示呈均匀分布，也可以如图1C所示呈不均匀分布，例如可以在某些局部区域进行紧密设置，如图1C虚线框区域所示，也可在某些局部区域进行疏松设置。多个标记点中处于移动平面102内的标记点为上文提及的定位标记点103。所述定位标记点103在真实坐标系xoy的x轴和y轴方向上的位置序号可作为该定位标记点的真实坐标值即唯一识别位置信息，例如图1C中标出的定位标记点103的真实坐标值为(3，2)，这些定位标记点3在移动区域内标记了固定的位置信息后，就可以实现移动式机器人沿定位标记点3组成的路径进行移动，即实现对移动物体的导航。
所述多个定位标签与所述多个定位标记点对应设置，比如对应于每一个定位标记点，均设置一个定位标签，所述定位标签上设置有移动机器人可以识别的、由子二维码图案构成的二维码图案，在本公开一实施例中，所述图案是由多个子二维码图案构成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
在本公开一实施例中，所述定位标签与定位标记点对应设置的方式为，使在所述定位标签上设置的二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合，也就是说，无论定位标签自身的形状如何、无论其在制作过程中是否出现尺寸偏差、或与其所承载的二维码图案阵列中心是否存在偏差，都应保持其所承载的二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。
在本公开一实施例中，构成所述二维码图案阵列的每一个子二维码图案的外部轮廓大小均相等，子二维码图案两两之间为相等的行间距d1和相等的列间距d2。当然，在本公开其他实施例中，子二维码图案的轮廓大小也可以不相等，两两之间也可以不等距，本领域技术人员可根据实际应用的需要对于子二维码图案进行排列和放置，本公开对其不作特别限定。
图3是根据本公开一实施例的定位标签的示意图，如图3所示，所述定位标签302承载的二维码图案是一个3*3的子二维码图案阵列，该阵列中，每个子二维码图案均包括子二维码305和对子二维码进行外部包围的辅助图形306，所述辅助图形306用于辅助移动式机器人更高效、准确地识别出子二维码305，其中，所述辅助图形306可以为任意形状，当然为了更有效地使移动式机器人识别出子二维码305，可将所述辅助图形306设置为边长为l的正方形边框，此时，每个子二维码图案的轮廓指的就是辅助图形306所形成的轮廓。图3中，每个子二维码图案之间的行间距为d2，列间距为d1。另外，所述定位标签还设置有标识信息307和参考基准图形308，所述标识信息307用于记录一些附加信息，例如可以记录相应定位标记点的真实坐标值等有助于准确识别定位标记点位置的信息，所述标识信息307可放置在定位标签中的任意位置，比如，中心点、空白处等等，所述参考基准图形308设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点103处时提供位置基准，以防止二维码图案阵列的几何中心偏移定位标记点103的中心。
上文提及，所述辅助图形306并不限于正方形，也可以是其他能够作为子二维码图案外围的图形，例如圆形、椭圆形等封闭图形或图案，或者L型、倒L型等非封闭图形或图案，只要其能够辅助移动式机器人识别出子二维码305的完整图案即可。
其中，每个n行m列的二维码图像阵列中，位于第i行第j列的子二维码图案305都对应存储有一组标识信息，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长n和m、该子二维码图案的下标值i*m+j、该子二维码图案的边长l，子二维码图案之间的行间距d1和列间距d2中的一种或多种信息。
在一个具体的实施例中，所述子二维码图案存储的信息可表示为一个数组：(1,1,3,3,4,30,30)，该数组表示的是：当前子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值是(1,1)、二维码图案阵列的边长是3和3、子二维码的下标值是4，子二维码图案的边长是30mm，相邻两个子二维码图案之间的行间距和列间距都是30mm。
其中，所述图像采集装置可以为摄像头、相机等可以采集图像的装置。
所述图像采集装置、图像处理装置和控制装置可以与移动物体独立设置，也可以集成在所述移动物体上。利用所述定位导航系统，基于所述二维码图案阵列标识的定位标记点，移动机器人可采集定位标记点处的定位标签图像，对图像中的子二维码进行解码即可获得相关位置信息，并基于该位置信息完成导航式移动。
根据本公开的另一个方面，提出一种基于二维码的定位导航方法，如图4所示，所述基于二维码的定位导航方法包括以下步骤：步骤401，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；
其中，所述移动区域中设置有多个定位标记点，以及与多个定位标记点对应设置的多个定位标签，每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息，用于在待定位区域中标记固定位置；所述定位标签上设置有二维码图案，用于承载标识信息，以对移动物体实现导航和偏航纠正，其中，所述标识信息包括对应定位标记点的唯一识别位置信息，所述图案是由多个子二维码图案构成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
在本公开一实施例中，构成所述二维码图案阵列的每一个子二维码图案的外部轮廓大小均相等，子二维码图案两两之间为相等的行间距d1和相等的列间距d2。当然，在本公开其他实施例中，子二维码图案的轮廓大小也可以不相等，两两之间也可以不等距，本领域技术人员可根据实际应用的需要对于子二维码图案进行排列和放置，本公开对其不作特别限定。
在本公开一实施例中，每个子二维码图案均包括子二维码305和对子二维码进行外部包围的辅助图形306，所述辅助图形306用于辅助移动式机器人更高效、准确地识别出子二维码305，其中，所述辅助图形306可以为任意形状，当然为了更有效地使移动式机器人识别出子二维码305，可将所述辅助图形306设置为边长为l的正方形边框。
在本公开一实施例中，所述定位标签还设置有标识信息307和参考基准图形308，所述标识信息307用于记录一些附加信息，例如可以记录相应定位标记点的真实坐标值等有助于准确识别定位标记点位置的信息，所述标识信息307可放置在定位标签中的任意位置，比如，中心点、空白处等等，所述参考基准图形308设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点103处时提供位置基准，以防止二维码图案阵列的几何中心偏移定位标记点103的中心。
其中，所述移动物体可以是移动机器人也可以是其他需要借助导航进行移动的移动物体。
其中，可以以视频流的方式采集移动物体移动区域内的图像。
在本公开一实施例中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像。
在本公开另一实施例中，将通过预设长度的视频流采集到的多帧图像中的一帧图像作为待处理图像，假设视频流的长度为k，即每次能够采集得到k帧图像，然后从k帧图像中选择一帧图像作为待处理图像进行后续的处理，在选择待处理图像时，可以从k帧图像中随机选择，也可以选择靠近中间的图像帧，也可以选择第一/最后的图像帧，本公开对于待处理图像的选择方式不作具体限定。
步骤402，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案？是则继续步骤403，否则重复步骤402，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤403；
其中，所述图像预处理可包括：腐蚀、膨胀、边缘检测、轮廓提取等处理中的一个或多个。
需要说明的是，若在所述步骤401中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像，那么在步骤402中，若正在对上一帧图像进行预处理，则对输入的下一帧图像采取丢弃处理，直至处理完当前帧图像之后才能够对于输入的待处理图像进行预处理。
在本公开一实施例中，所述步骤402还包括从待处理图像中提取子二维码图案的步骤：以与子二维码图案的辅助图形的外部矩形相切的方式提取得到含有子二维码图案的图像块509，如图5所示。
步骤403，对完整的子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；
上文提及，每个n行m列的二维码图像阵列中，位于第i行第j列的子二维码图案305都对应存储有一组标识信息，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长n和m、该子二维码图案的下标值i*m+j、该子二维码图案的边长l，子二维码图案之间的行间距d1和列间距为d2中的一种或多种信息。
步骤404，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；
在本公开一实施例中，所述移动物体在垂直平面上的轮廓中心点与待处理图像的中心点在移动平面方向上相重合，因此，所述偏移量指的是当前待处理图像的中心点相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列中心的偏移量。
图5为根据本公开一实施例的偏移量和偏移角度计算示意图，如图5所示，输入的待处理图像510中包含有4个完整的子二维码图案，当前执行解码处理的完整的子二维码图案为位于待处理图像510左上角的子二维码图案。
如图5所示，以二维码图案阵列中心为原点，建立坐标系x1o1y1，以当前待处理图像510的一个角点为原点，建立坐标系x2o2y2，所述坐标系x1o1y1与真实坐标系xoy的夹角表示为n*π/2，n为自然数，比如，可以为0、1、2或3。所述偏移量表示为当前待处理图像510的中心点511相对于二维码图案阵列的中心o1在x1轴和y1轴上的偏移量Δx和Δy，也即在x1轴和y1轴上的坐标值；所述偏移角度表示为当前待处理图像510的坐标轴x2y2与真实坐标系xoy下相对应的坐标轴之间的偏移角度。
在计算偏移量和偏移角度时，首先使用外接矩形的方式截取含有所述子二维码图案的图像块509，所述图像块509与待处理图像510轴向平行；然后利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块509中的位置信息；利用图像块509和待处理图像510之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系x2o2y2下，二维码图像的中心与待处理图像510的中心点511之间的位置关系；利用子二维码图案存储的识别信息可以获得所述子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系x1o1y1中的位置信息；通过坐标变换，可以得到待处理图像510的中心点511在坐标系x1o1y1中的位置信息，从而得到待处理图像510的中心点511相对于坐标系x1o1y1的坐标原点o1的偏移量Δx和Δy，以及待处理图像帧510相对于坐标系x1o1y1的偏移角度θ。由于坐标系x1o1y1的坐标原点o1为二维码图案阵列的中心并且坐标系x1o1y1与真实坐标系xoy之间的夹角为固定值n*π/2，，因此偏移量Δx和Δy以及偏移角度θ能够反映移动物体与定位标记点中心的位置关系和移动物体相对于真实坐标系的角度偏移。
步骤405，基于所述偏移量和偏移角度，对移动物体做出移动指令。
进一步地，所述偏移量和偏移角可以表示为对应于具体物理长度单位的物理长度值和角度值，然后再基于物理长度值和角度值做出移动指令。
例如，通过二维码图案本身已知的实际物理长度值、物理宽度值、相应像素的个数，来得到像素与物理长度/物理宽度之间的对应关系，从而获得偏移量的物理长度/物理宽度值。
根据本公开的另一个方面，提出一种基于二维码的定位导航方法，如图6所示，所述基于二维码的定位导航方法包括以下步骤：
步骤601，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；
其中，所述移动区域中设置有多个定位标记点，以及与多个定位标记点对应设置的多个定位标签，每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息，用于在待定位区域中标记固定位置；所述定位标签上设置有二维码图案，用于承载标识信息，以对移动物体实现导航和偏航纠正，其中，所述标识信息包括对应定位标记点的唯一识别位置信息，所述图案是由多个子二维码图案构成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。
在本公开一实施例中，构成所述二维码图案阵列的每一个子二维码图案的外部轮廓大小均相等，子二维码图案两两之间为相等的行间距d1和相等的列间距d2。当然，在本公开其他实施例中，子二维码图案的轮廓大小也可以不相等，两两之间也可以不等距，本领域技术人员可根据实际应用的需要对于子二维码图案进行排列和放置，本公开对其不作特别限定。
在本公开一实施例中，每个子二维码图案均包括子二维码305和对子二维码进行外部包围的辅助图形306，所述辅助图形306用于辅助移动式机器人更高效、准确地识别出子二维码305，其中，所述辅助图形306可以为任意形状，当然为了更有效地使移动式机器人识别出子二维码305，可将所述辅助图形306设置为边长为l的正方形边框。
在本公开一实施例中，所述定位标签还设置有标识信息307和参考基准图形308，所述标识信息307用于记录一些附加信息，例如可以记录相应定位标记点的真实坐标值等有助于准确识别定位标记点位置的信息，所述标识信息307可放置在定位标签中的任意位置，比如，中心点、空白处等等，所述参考基准图形308设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点103处时提供位置基准，以防止二维码图案阵列的几何中心偏移定位标记点103的中心。
其中，所述移动物体可以是移动机器人也可以是其他需要借助导航进行移动的移动物体。
其中，可以以视频流的方式采集移动物体移动区域内的图像。
在本公开一实施例中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像。
在本公开另一实施例中，将通过预设长度的视频流采集到的多帧图像中的一帧图像作为待处理图像，假设视频流的长度为k，即每次能够采集得到k帧图像，然后从k帧图像中选择一帧图像作为待处理图像进行后续的处理，在选择待处理图像时，可以从k帧图像中随机选择，也可以选择靠近中间的图像帧，也可以选择第一/最后的图像帧，本公开对于待处理图像的选择方式不作具体限定。
步骤602，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案？是则继续步骤603，否则重复步骤602，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤603；
其中，所述图像预处理可包括：腐蚀、膨胀、边缘检测、轮廓提取等处理中的一个或多个。
需要说明的是，若在所述步骤601中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像，那么在步骤602中，若正在对上一帧图像进行预处理，则对输入的下一帧图像采取丢弃处理，直至处理完当前帧图像之后才能够对于输入的待处理图像进行预处理。
在本公开一实施例中，所述步骤602还包括从待处理图像中提取子二维码图案的步骤：以与子二维码图案的辅助图形的外部矩形相切的方式提取得到含有子二维码图案的图像块509，如图5所示。
步骤603，判断获取的完整的子二维码图案的数量是否大于1？是则继续步骤604，否则继续步骤605；
步骤604，从多个完整的子二维码图案中选择一个未执行解码的子二维码图案；
其中，可通过随机选择、选择居中的子二维码图案或选择第一/最后一个子二维码图案等方式来选择未执行解码的子二维码图案。
在本公开一实施例中，在选择未执行解码的子二维码图案时，可以先将已执行解码和未执行解码的子二维码图案区分开来，从未执行解码的子二维码图案中选择一个；也可以在每进行一次解码操作后就将已执行解码的子二维码图案从子二维码图案集合中删除，从而保证再次选择时只能从未执行解码的子二维码图案中进行选择。
步骤605，对子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；
上文提及，每个n行m列的二维码图像阵列中，位于第i行第j列的子二维码图案305都对应存储有一组标识信息，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长n和m、该子二维码图案的下标值i*m+j、该子二维码图案的边长l，子二维码图案之间的行间距d1和列间距d2中的一种或多种信息。
步骤606，判断对子二维码图案的解码是否成功？是则进入步骤608，否则进入步骤607；
步骤607，判断是否所有完整的子二维码图案都已执行解码操作？是则返回步骤602，对下一待处理图像执行预处理；否则返回步骤604，选择一个未执行解码的完整的子二维码图案；
步骤608，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；
具体偏移量和偏移角度的计算在上文已经详细描述，此处不再赘述。
步骤609，基于所述偏移量和所述偏移角，对移动物体做出移动指令。
进一步地，所述偏移量和偏移角可以表示为对应于具体物理长度单位的物理长度值和角度值，然后再基于物理长度值和角度值做出移动指令。
例如，通过二维码图案本身已知的实际物理长度值、物理宽度值、相应像素的个数，来得到像素与物理长度/物理宽度之间的对应关系，从而获得偏移量的物理长度/物理宽度值。根据本公开的另一个方面，提出一种二维码定位标签，所述二维码定位标签设置于定位标记点处，所述二维码定位标签包括：
多个存储有位置标识信息的子二维码图案，所述多个子二维码图案组成n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；
所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合；
所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
上述关于二维码定位标签以及各组件的特征上文已经详细描述，此处不再赘述。
根据本公开的另一个方面，提出一种移动式机器人，所述移动式机器人包括：图像采集装置、图像处理装置、控制装置和移动装置，其中：
所述图像采集装置用于采集包含二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；
所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息；
所述控制装置用于根据移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动装置；
所述移动装置根据所述移动指令进行移动。
其中，所述图像采集装置的光轴通过所述移动式机器人在垂直平面上的几何中心。
其中，所述移动装置可以为移动式机器人的手脚、底轮等移动装置。
上述关于移动式机器人以及其他各组件的特征上文已经详细描述，此处不再赘述。
根据本公开的另一个方面，提出一种基于二维码计算移动偏差的方法，所述方法包括以下步骤：
使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行，其中，所述待处理图像包含二维码图案，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；
利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；
利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；
利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；
通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于子二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于子二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
上述关于各方法步骤以及涉及的组件特征上文已经详细描述，此处不再赘述。
根据本公开的另一个方面，提出一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述方法步骤。
根据本公开的再一个方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述方法步骤。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本公开的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本公开的保护范围，凡未脱离本公开技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本公开的保护范围之内。
本公开公开了：A1、一种二维码定位标签，所述二维码定位标签设置于定位标记点处，所述二维码定位标签包括：多个存储有位置标识信息的子二维码图案，所述多个子二维码图案组成n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合；所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。A2、根据A1所述的二维码定位标签，所述子二维码图案的外部轮廓大小相等或不同，所述子二维码图案两两之间的行间距和列间距相等或不同。A3、根据A1所述的二维码定位标签，所述辅助图形为封闭图形或图案。A4、根据A3所述的二维码定位标签，所述辅助图形为正方形边框。A5、根据A1所述的二维码定位标签，所述二维码定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：所述标识信息设置于所述二维码定位标签中，用于记录位置附加信息；所述参考基准图形设置于所述二维码定位标签的外围，用于在将所述二维码定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
本公开公开了：B6、一种基于二维码的定位导航系统，所述基于二维码的定位导航系统包括：多个定位标记点、多个定位标签、图像采集装置、图像处理装置和控制装置，其中：所述多个定位标记点分设在待定位区域中，且每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息，用于在待定位区域中标记固定位置；所述多个定位标签与所述多个定位标记点对应设置，所述定位标签上设置有二维码图案，用于承载标识信息，以对移动物体实现导航和偏航纠正，其中，所述标识信息包括对应定位标记点的唯一识别位置信息；所述图像采集装置用于采集包含所述二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息；所述控制装置用于根据移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动物体。B7、根据B6所述的系统，所述定位标记点在待定位区域中呈均匀分布或呈不均匀分布。B8、根据B6所述的系统，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。B9、根据B8所述的系统，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。B10、根据B8所述的系统，所述子二维码图案的外部轮廓大小相等或不同，所述子二维码图案两两之间的行间距和列间距相等或不同。B11、根据B8所述的系统，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。B12、根据B11所述的系统，所述辅助图形为封闭图形或图案。B13、根据B8所述的系统，所述二维码定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：所述标识信息设置于所述二维码定位标签中，用于记录位置附加信息；所述参考基准图形设置于所述二维码定位标签的外围，用于在将所述二维码定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
本公开公开了：C14、一种移动式机器人，所述移动式机器人包括：图像采集装置、图像处理装置、控制装置和移动装置，其中：所述图像采集装置用于采集包含二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息；所述控制装置用于根据移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动装置；所述移动装置根据所述移动指令进行移动。C15、根据C14所述的移动式机器人，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。C16、根据C15所述的移动式机器人，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。C17、根据C15所述的移动式机器人，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动式机器人所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。C18、根据C17所述的移动式机器人，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。C19、根据C17所述的移动式机器人，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。C20、根据C14所述的移动式机器人，所述图像采集装置的光轴通过所述移动式机器人在垂直平面上的几何中心。
本公开公开了D21、一种基于二维码的定位导航方法，所述方法包括以下步骤：步骤401，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；步骤402，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案，是则继续步骤403，否则重复步骤402，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤403；步骤403，对完整的子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；步骤404，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；步骤405，基于所述偏移量和偏移角度，对移动物体做出移动指令。D22、根据D21所述的方法，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。D23、根据D22所述的方法，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。D24、根据D23所述的方法，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动物体所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。D25、根据D24所述的方法，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。D26、根据D24所述的方法，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。D27、根据D21所述的方法，所述步骤401中，通过视频流的方式采集移动物体移动区域内的图像。D28、根据D22所述的方法，所述步骤401中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像，或者，将通过预设长度的视频流采集到的多帧图像中的一帧图像作为待处理图像。D29、根据D21所述的方法，所述步骤402还包括从待处理图像中提取子二维码图案的步骤：以与子二维码图案的辅助图形的外部矩形相切的方式提取得到含有子二维码图案的图像块。D30、根据D21所述的方法，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长、子二维码图案的下标值、子二维码图案的边长、子二维码图案之间的行间距和列间距为中的一种或多种。D31、根据D21所述的方法，所述步骤404包括：使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行；利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于子二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于子二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
本公开公开了E32、一种基于二维码的定位导航方法，所述方法包括以下步骤：步骤601，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；步骤602，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案，是则继续步骤603，否则重复步骤602，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤603；步骤603，判断获取的完整的子二维码图案的数量是否大于1，是则继续步骤604，否则继续步骤605；步骤604，从多个完整的子二维码图案中选择一个未执行解码的子二维码图案；步骤605，对子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；步骤606，判断对子二维码图案的解码是否成功，是则进入步骤608，否则进入步骤607；步骤607，判断是否所有完整的子二维码图案都已执行解码操作，是则返回步骤602，对下一待处理图像执行预处理；否则返回步骤604，选择一个未执行解码的完整的子二维码图案；步骤608，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；步骤609，基于所述偏移量和所述偏移角，对移动物体做出移动指令。E33、根据E32所述的方法，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数。E34、根据E33所述的方法，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。E35、根据E33所述的方法，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动物体所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。E36、根据E33所述的方法，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。E37、根据E35所述的方法，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。E38、根据E32所述的方法，所述步骤601中，通过视频流的方式采集移动物体移动区域内的图像。E39、根据E38所述的方法，所述步骤601中，将通过视频流采集到的每一帧图像都作为待处理图像，或者，将通过预设长度的视频流采集到的多帧图像中的一帧图像作为待处理图像。E40、根据E32所述的方法，所述步骤602还包括从待处理图像中提取子二维码图案的步骤：以与子二维码图案的辅助图形的外部矩形相切的方式提取得到含有子二维码图案的图像块。E41、根据E32所述的方法，所述标识信息包括：该子二维码图案所对应的定位标记点的真实坐标值、二维码图案阵列的边长、子二维码图案的下标值、子二维码图案的边长、子二维码图案之间的行间距和列间距为中的一种或多种。E42、根据E33所述的方法，所述步骤608包括：使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行；利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
本公开公开了F43、一种基于二维码计算移动偏差的方法，所述方法包括以下步骤：使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行，其中，所述待处理图像包含二维码图案，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于二维码图案阵列坐标系的偏移角度。F44、根据F43所述的方法，所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。F45、根据F43所述的方法，所述二维码图案阵列设置于定位标签上，所述定位标签与移动物体所在区域中的定位标记点对应设置，其中，所述定位标记点对应设有唯一识别位置信息。F46、根据F43所述的方法，所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合。F47、根据F45所述的方法，所述定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：所述标识信息设置于所述定位标签中，用于记录位置附加信息；所述参考基准图形设置于所述定位标签的外围，用于在将所述定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
本公开公开了G48、一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述任一项所述的方法步骤。
本公开公开了H49、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述任一项所述的方法步骤。

Claims (10)

1.一种二维码定位标签，其特征在于，所述二维码定位标签设置于定位标记点处，所述二维码定位标签包括：
多个存储有位置标识信息的子二维码图案，所述多个子二维码图案组成n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；
所述二维码图案阵列的几何中心与定位标记点的中心相重合；
所述子二维码图案包括子二维码和对子二维码进行外部包围的辅助图形。
2.根据权利要求1所述的二维码定位标签，其特征在于，所述二维码定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述二维码定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述二维码定位标签的外围，用于在将所述二维码定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
3.一种基于二维码的定位导航系统，其特征在于，所述基于二维码的定位导航系统包括：多个定位标记点、多个定位标签、图像采集装置、图像处理装置和控制装置，其中：
所述多个定位标记点分设在待定位区域中，且每个定位标记点对应设有唯一识别位置信息，用于在待定位区域中标记固定位置；
所述多个定位标签与所述多个定位标记点对应设置，所述定位标签上设置有二维码图案，用于承载标识信息，以对移动物体实现导航和偏航纠正，其中，所述标识信息包括对应定位标记点的唯一识别位置信息；
所述图像采集装置用于采集包含所述二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；
所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息；
所述控制装置用于根据移动物体在待定位区域中的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动物体。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述二维码定位标签还包括标识信息和参考基准图形，其中：
所述标识信息设置于所述二维码定位标签中，用于记录位置附加信息；
所述参考基准图形设置于所述二维码定位标签的外围，用于在将所述二维码定位标签设置于定位标记点处时提供位置基准。
5.一种移动式机器人，其特征在于，所述移动式机器人包括：图像采集装置、图像处理装置、控制装置和移动装置，其中：
所述图像采集装置用于采集包含二维码图案的图像，并将图像发送给图像处理装置；
所述图像处理装置与所述图像采集装置连接，用于对于所述图像采集装置采集得到的图像进行处理，得到移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息；
所述控制装置用于根据移动式机器人的位置信息以及位置偏移信息生成移动指令并发送给移动装置；
所述移动装置根据所述移动指令进行移动。
6.一种基于二维码的定位导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤401，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；
步骤402，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案，是则继续步骤403，否则重复步骤402，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤403；
步骤403，对完整的子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；
步骤404，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；
步骤405，基于所述偏移量和偏移角度，对移动物体做出移动指令。
7.一种基于二维码的定位导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤601，采集移动物体移动区域内的图像，得到包含二维码图案的待处理图像；
步骤602，对于待处理图像进行图像预处理，确定所述待处理图像中是否包含完整的子二维码图案，是则继续步骤603，否则重复步骤602，预处理下一待处理图像，直至所述待处理图像中包含完整的子二维码图案，继续步骤603；
步骤603，判断获取的完整的子二维码图案的数量是否大于1，是则继续步骤604，否则继续步骤605；
步骤604，从多个完整的子二维码图案中选择一个未执行解码的子二维码图案；
步骤605，对子二维码图案进行解码，获得所述子二维码图案所存储的标识信息；
步骤606，判断对子二维码图案的解码是否成功，是则进入步骤608，否则进入步骤607；
步骤607，判断是否所有完整的子二维码图案都已执行解码操作，是则返回步骤602，对下一待处理图像执行预处理；否则返回步骤604，选择一个未执行解码的完整的子二维码图案；
步骤608，利用所述子二维码图案所存储的标识信息以及该子二维码图案在当前待处理图像中的信息，计算移动物体相对于定位标记点对应的定位标签中的二维码图案阵列的中心的偏移量，和移动物体相对于移动区域所在真实坐标系的偏移角度；
步骤609，基于所述偏移量和所述偏移角，对移动物体做出移动指令。
8.一种基于二维码计算移动偏差的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
使用外接矩形的方式截取含有子二维码图案的图像块，所述图像块与待处理图像轴向平行，其中，所述待处理图像包含二维码图案，所述二维码图案为由多个子二维码图案组成的n*m维二维码图案阵列，其中，n和m为正整数；
利用像素值关系得到子二维码图案的中心在图像块中的位置信息；
利用图像块和待处理图像之间的位置关系，得到在当前待处理图像坐标系下，二维码图像的中心与待处理图像的中心点之间的位置关系；
利用子二维码图案存储的识别信息获得子二维码图案的中心在二维码图案阵列的坐标系中的位置信息；
通过坐标变换，得到待处理图像的中心点在坐标系中的位置信息，进而得到待处理图像的中心点相对于二维码图案阵列坐标系的坐标原点的偏移量，以及待处理图像帧相对于二维码图案阵列坐标系的偏移角度。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，
所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求6-8任一项所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求6-8任一项所述的方法步骤。
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Address after: 215200 4th floor, Tianze new energy building, No. 99, yunchuang Road, Jiangling street, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: Gangwan Intelligent Technology (Suzhou) Co.,Ltd.

Address before: 315191 Yee Mun Village (Yinzhou District science and Technology Park), Jiangshan Town, Yinzhou District, Ningbo, Zhejiang

Applicant before: WATER ROCK INTELLIGENT TECHNOLOGY (NINGBO) Co.,Ltd.

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