CN111652338B - 一种基于二维码识别定位的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于二维码识别定位的方法、装置、存储介质及电子设备，该方法包括：获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张当前场景图像中包括一个场景内的二维码；再进行以下步骤：S1，校正当前场景图像中的二维码；S2，计算校正后的标准图像中二维码与当前场景图像的占比；S3，获取预先计算得到的距离计算参数；S4，利用校正后的标准图像中二维码与当前场景图像的占比和距离计算参数计算得到可移动设备与二维码的当前距离；扫描每个二维码，得到至少两个二维码的位置；利用至少两个二维码的位置和至少两个距离计算得到可移动设备的当前位置。本发明通过二维码识别计算得到当前位置信息，在方便快捷的基础上提高了定位精度。

Description

一种基于二维码识别定位的方法及装置
技术领域
本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种基于二维码识别定位的方法及装置。
背景技术
人类为了不让自己迷失在茫茫大自然中，先后发明罗盘、指南针等工具，卫星定位的问世，解决了“我在哪里”的问题。在计算机技术智能化方向发展，应用领域的不断扩展和深化，高度城市化的今天，室内空间越来越庞大复杂，人类战胜了大自然，却在自己构筑的钢筋水泥中迷了路。
当今的定位技术有GPS定位、基站定位、wifi定位、IP定位、RFID/二维码等标签识别定位、蓝牙定位、声波定位、场景识别定位。
在商场、医院、楼宇内即使有楼层分布图以及引导标志，但看病的大部分时间仍然会浪费在寻找科室上。在停车场，找不着停车位而四处乱转的人也比比皆是。一些重要场合中人员位置也需要更加的精确定位的反馈，在迫切的需求下，精确定位就更加需要了。
现有技术不足：射频识别室内定位技术作用距离很近，但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且由于电磁场非视距等优点，传输范围很大，而且标识的体积比较小，造价比较低。但其不具有通信能力，抗干扰能力较差，不便于整合到其他系统之中，且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。
Wi-Fi定位技术有两种，一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库，来确定位置。Wi-Fi定位可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务，总精度比较高，但是用于室内定位的精度只能达到2米左右，无法做到精准定位。
蓝牙则是通过测量信号强度来设置定位的它的存在是一种能量消耗慢，应用与近距离环境下的无线传输技术，在室内安置相应的蓝牙局域网接入点，通过模式的调节，将网络配置设定为多用户的连接模式，需要确定蓝牙局域网接入点始终是这个piconet的主设备，才能达到获取用户位置的效果。蓝牙存在的问题是，蓝牙系统的稳定性跟不上，在复杂的环境下很容易被干扰，特别是声音、其他信号，还有蓝牙设备的价格一直是处于考虑的地方。
采用反射式测距法是超声波定位最常采用的方法。由一个主测距器与多个个电子标签组成，主测距器一般布置于移动机器人本体上，各个电子标签则较固定一些，布置于室内空间的固定位置。定位过程如下：先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签，电子标签接收到后又反射传输给主测距器，从而可以确定各个电子标签到主测距器之间的距离，并得到定位坐标。相比之下，超声波在传输过程中衰减明显从而影响其定位有效范围。
GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。民用精度约为10米，军用精度约为1米。GPS的优点在于无辐射，但是穿透力很弱，无法穿透钢筋水泥。通常要在室外看得到天的状态下才行。信号被遮挡或者削减时，GPS定位会出现漂移，在室内或者较为封闭的空间无法使用。
基站实现定位的基本原理：即无线网络上报终端所处的位置信息(根据服务的基站来估计)，位置业务平台把位置信息翻译成经纬度坐标。基本定位流程：设备先从基站获得当前位置(Cell ID)。(第一次定位——>设备通过网络将位置传送给agps位置服务器——>Agps服务器根据位置查询区域内当前可用的卫星信息，并返回设备。——>设备中的GPS接收器根据可用卫星，快速查找可用的GPS卫星，并返回GPS定位信息。由于GPS定位比较费电，所以基站定位是GPS设备常见功能。但是基站定位精度较低，一般在500米到2000米的误差。
发明人发现，这些方法没有办法同时省时省力的解决精确定位的问题，能同时省时省力的方法又做不到同时定位人员的位置，所以无法做到多功能兼容的精确定位方法。
发明内容
因此，本发明提供了一种基于二维码识别定位的方法及装置，采用了一种不同于现有技术中的方式来实现对人员或者设备的定位，结合放在在各个位置处的二维码来实现人员或者设备的精确定位。
为达到上述目的，本发明提供如下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种基于二维码识别定位的方法，包括如下步骤：获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像；通过以下步骤计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离：S1，对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；S2，计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；S3，获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；S4，利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
在一实施例中，通过以下步骤计算得到所述距离计算参数：获取所述可移动设备拍摄到的目标二维码的标准参考图像，所述标准参考图像中所述目标二维码的形状与所述目标二维码的实际形成一致；扫描所述目标二维码，得到所述目标二维码的位置以及所述目标二维码的实际尺寸，所述目标二维码的位置和实际尺寸为预先编辑到所述二维码中的信息；从所述标准参考图像确定所述目标二维码的成像尺寸；利用所述目标二维码的成像尺寸和所述实际尺寸以及所述可移动设备拍摄所述二维码图像时的镜头焦距计算出所述可移动设备与所述目标二维码的目标距离；计算所述目标二维码的成像面积在所述标准参考图像的目标占比；将目标距离除以目标占比得到所述距离计算参数。
在一实施例中，所述利用所述目标二维码的成像尺寸和所述实际尺寸以及所述可移动设备拍摄所述二维码图像时的镜头焦距计算出所述可移动设备与所述目标二维码的目标距离，包括：计算所述实际尺寸与所述成像尺寸的宽度比或者高度比；将宽度比乘以所述可移动设备的镜头焦距或者所述高度比乘以所述镜头焦距得到所述目标距离。
在一实施例中，所述当所述可移动设备为固定镜头焦距拍摄时，所述距离计算参数为固定值。
在一实施例中，所述当所述可移动设备为可变镜头焦距拍摄时，每个镜头焦距对应一个所述距离计算参数，其中，所述获取预先计算得到的距离计算参数，包括：获取所述可移动设备当前的镜头焦距；查询与所述当前的镜头焦距对应的距离计算参数。
在一实施例中，所述当所述可移动设备与二维码处于同一海拔高度时，所述可移动设备拍摄到的当前场景图像为两张，计算得到的距离包括两个不同位置二维码与所述可移动设备的距离；其中，所述利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置，包括：计算在所述海拔高度上满足与两个不同位置二维码中每个二维码的位置的相距对应的距离的位置点，以所述位置点作为所述可移动设备的位置。
在一实施例中，所述当所述可移动设备与二维码不处于同一海拔高度时，所述可移动设备拍摄到的当前场景图像为三张，计算得到的距离包括三个不同位置二维码与所述可移动设备的距离；其中，所述利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置，包括：计算满足与三个不同位置二维码每个二维码的位置的相距对应的距离的空间点，以所述空间点的位置作为所述可移动设备的位置。
第二方面，本发明实施例提供一种基于二维码识别定位的装置，包括：获取模块，用于获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像；距离计算模块，用于计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离，所述距离计算模块包括：校正单元，用于对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；第一计算单元，用于计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；获取单元，用于获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；第二计算单元，用于利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；扫描模块，用于扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；位置计算模块，用于利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时执行本发明实施例第一方面的二维码识别定位方法。
第四方面，本发明实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面的二维码识别定位方法。
本发明技术方案，具有如下优点：本发明提供了一种基于二维码识别定位的方法、装置、存储介质及电子设备，通过拍摄带有二维码的场景图像，将该场景图像中的二维码进行校正，再通过计算得到校正后图像与场景图像的占比，获取预先计算得到的距离参数，利用校正后图像与场景图像的占比和距离参数，计算可得移动设备的当前距离，扫描至少两个二维码位置，即可得到可移动设备当前精准定位。本发明实施例中，通过对拍摄图像中二维码形状的校正，计算得到可移动设备的当前定位，因此，只要拍摄到带有二维码的场景图像，就可以通过计算得到当前定位，相对于现有技术中采用蓝牙定位或者Wi-Fi定位以及GPS定位的定位方式而言，不受信号干扰的影响，定位精度高，也没有场地的限制，在便捷的基础上提高了定位精度，避免了现有定位技术无法多功能兼容的精确定位的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的基于二维码识别定位方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的距离参数计算方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的基于二维码识别定位装置的示例图；
图4为本发明实施例提供的基于二维码识别定位装置的一个计算机设备具体示例的组成图；
图5a为本发明实施例提供的校正前的带有二维码图像的场景图像；
图5b为本发明实施例提供的校正后的带有二维码图像的场景图像。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
发明提供了一种基于二维码识别定位的方法，该方法可以用于对室内或者室外的可移动设备进行定位，以布设在室内或者室外的二维码来进行位置识别，每个二维码设置在场景的不同位置，该二维码内预先写入了其所在位置以及其尺寸大小，这样通过拍摄到包含二维码的图像之后，即可通过扫码获取到相应的信息。其中，可移动设备可以是带有摄像机的移动机器人，也可以是工作人员或者用户携带的终端。本发明实施例的基于二维码识别定位的方法可以有与可移动设备通信连接的后端服务器执行。
如图1所示，本发明实施例的基于二维码识别定位的方法包括如下步骤：
步骤S101，获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像。
至少两张当前场景图像为可移动设备在同一位置拍摄，其拍摄的数量可以是2张、3张……。每张图像中包括一个二维码，每个二维码的位置不同。
步骤S102，计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离。
上述步骤S102包括：
S1021，对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致。
图像校正是指对失真图像进行复原性处理，引起图像失真的原因有：成像系统的像差、畸变、带宽有限等造成的图像失真；由于成像器件拍摄姿态和扫描非线性引起的图像几何失真；由于运动模糊、辐射失真、引入噪声等造成的图像失真。图像校正的基本思路是，根据图像失真原因，建立相应的数学模型，从被污染或畸变的图像信号中提取所需要的信息，沿着使图像失真的逆过程恢复图像本来面貌。
在实际进行图像采集的过程中，由于空间透视、相机姿态等因素，导致采集到的图像出现旋转、缩放等失真现象，需要对所摄图像进行校正。
图像可以通过以下步骤进行校正：
S31，根据二维码图像特征筛选出场景图像中二维码的轮廓区域，并获取场景图像中二维码区域四个顶点的像素坐标；
获取像素坐标前，需要确定场景图像的坐标系，如图5a所示，本发明实施例以场景图像左上角为原点建立以像素为单位的直角坐标系x-y，场景图像中二维码区域四个顶点像素坐标为(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)(x4,y4)。
S32，计算场景图像中二维码区域四个顶点横纵坐标的最大值和最小值，根据该数据确定校正后图像的四个顶点；
如图5a所示，横坐标最大值为x2，横坐标最小值为x3；纵坐标最大值为y1，纵坐标最小值为y4。如图5b所示，本发明实施例根据二维码标准参考图像形状，生成新的校正后的像素坐标(x’1,y’1)(x’2,y’2)(x’3,y’3)(x’4,y’4)，此时校正后四个顶点(x’1,y’1)为(x3,y1)，(x’2,y’2)为(x2,y1),(x’3,y’3)为(x3,y4)，(x’4,y’4)为(x2,y4)。
S33，利用三组像素坐标计算转换矩阵；
根据变换仿射变换矩阵：
Figure GDA0002578820230000111
可知：x’＝k11x+k12y+k13，y’＝k12x+k22y+k23
代入三组像素坐标，计算得到k11、k12、k13、k21、k22、k23的值，即可得到转换矩阵。
S34，根据转换矩阵对整个场景图像中所有像素点进行校正，得到校正后的图像。
将场景图像中所有像素点代入转换矩阵中，得到一一对应的校正后的像素点，将这些点组合生成校正后的场景图像。本发明实施例中，对拍摄到的可能存在几何失真的图像进行图像校正，得到一个标准二维码图像，该二维码图像中的二维码的形状与其实际形状一致。具体地，如果二维码为正方形，那么校正后的二维码也为正方形，如果，二维码为矩形，那么校正后的二维码的长宽比与实际二维码的长宽比一致，圆形或者其他形状的同理。由于现有技术中已经有很成熟的图像校正技术，本发明在此只是对校正方法举例，在实际应用中也可以通过其他现有的方法进行图像校正，本发明在此不做限定。
S1022，计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；
本发明实施例中，校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比为：
Figure GDA0002578820230000121
其中，N为校正后得到的标准图像中二维码图像的面积,M为当前场景图像面积。校正后得到的标准图像中二维码图像面积N和当前场景图像面积M均可在成片中确定。
S1023，获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；
作为一种可选的实施方式，本发明实施例中，距离计算参数
Figure GDA0002578820230000122
其中，d为可移动设备和二维码的相对距离，s为该相对距离下标准参考图像中二维码图像的占比。
作为进一步可选的实施方式，本发明实施例中，该相对距离下标准参考图像中二维码图像的占比
Figure GDA0002578820230000123
其中，n为该相对距离下标准参考图像中二维码的面积，m为该相对距离下标准参考图像的面积。
作为进一步可选的实施方式，根据公式
Figure GDA0002578820230000124
或
Figure GDA0002578820230000125
其中，f为镜头焦距，w为被二维码的成像宽度，W为二维码的实际宽度，h为二维码的成像高度，H为二维码的实际高度，L为二维码至镜头的距离，当二维码实际尺寸一定，摄像头与二维码距离一定，摄像头与二维码水平相向的情况下，二维码成像宽度或二维码成像高度即被二维码大小与镜头焦距有关。
当可移动设备为固定镜头焦距拍摄时，二维码成像大小一定，即标准参考图像中二维码的面积n一定，且场景图像面积m一定，则距离计算参数K为定值。当可移动设备为可变镜头焦距拍摄时，二维码成像大小与可变镜头焦距有关，此时，通过公式
Figure GDA0002578820230000131
或
Figure GDA0002578820230000132
计算得到二维码成像宽度和高度，从而得到二维码面积n，通过公式
Figure GDA0002578820230000133
计算标准参考图像中二维码图像的占比，进而再利用公式
Figure GDA0002578820230000134
计算得到距离计算参数。每一个镜头焦距f对应一个距离计算参数K。镜头焦距f与距离计算参数的对应关系可通过查询得到。
本发明实施例中，在计算标准参考图像中二维码图像的占比s后，通过计算得到距离计算参数K，充分降低了计算量和计算误差。
步骤S1024，利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；
本发明实施例中，根据公式
Figure GDA0002578820230000135
可得，
Figure GDA0002578820230000136
其中，D为可移动设备与二维码的当前距离，S为校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比，
Figure GDA0002578820230000137
为距离计算参数K。
本发明实施例中，利用标准参考中二维码与摄像头的距离和二维码图像占比与校正后二维码与摄像头的距离和二维码图像占比相同这一原理，求得实际拍摄中二维码与摄像头的距离，避免了大量复杂的计算，且计算结果误差较小。
步骤S103,扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；
作为一种可选的实施方式，在现实场景中将20*20厘米大小的二维码，布置在室内中，根据定焦扫描二维码的方式，每隔2-3米的距离布置一个二维码，在室内空旷的情况下，选择在室内悬挂二维码吊牌，间隔同样2-3米。每个二维码信息包括：以三维建模为基础的坐标信息、尺寸信息、被扫描次数等，坐标信息用于确定二维码位置，尺寸信息用于计算，被扫描次数用于判断该位置人流量。上述二维码信息可以通过扫码获得。
步骤S104,利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
本发明实施例中，为提高定位的准确性，在一个二维码图像完成步骤S1021-S1024的操作后，需要对其余一个或多个二维码图像进行相同的操作，以得到至少两个距离信息，从而计算得到可移动设备的当前位置。
本发明实施例中，扫描一个二维码得到的位置点为以该二维码为中心，二维码与摄像头距离为半径的圆所有点，因此要确定位置信息，至少要得到两个二维码位置信息和两个与二维码距离的信息，使两个圆相交得到交点，才能根据拍摄角度判断可移动设备的当前位置。
需要说明的是，在实际应用中也可以通过扫描三个二维码，得到唯一一个交点，即为可移动设备的位置，这一方式无需通过拍摄角度就可判断可移动设备的位置。
本发明实施例通过获取至少两张当前场景的图像，然后对每张图像进行校正，得到校正后的标准图像，利用每张图像中的二维码的相关信息和预先计算得到的距离计算参数，计算得到可移动设备与每个二维码之间的距离，在根据已知二维码的位置和距离确定出可移动设备的位置，从而实现对可移动设备的定位。本发明实施例采用了与现有技术完全不同的方式，基于布设在场景中的二维码来识别位置，从而解决了对可移动设备的定位的问题，达到了对可移动设备的精确定位的技术效果。
作为一种可选的实施方式，本发明实例中，还可以对当前场景进行三维建模，通过拍摄图像前对建筑物或场地及周边场景进行建模，根据建筑二维平面图和拍摄室内影像,上传到三维建模软件，并对接收的数据进行处理和分析；通过三维建模软件根据处理和分析的数据生成室内三维模型。具体地，可以通过无人机进行航拍采集室内或者室外的图像，并上传到三维建模软件，并对接收的数据进行处理和分析；通过三维建模软件根据处理和分析的数据进行坐标匹配并完成三维建模。
在确定出可移动设备的位置之后，可以将其位置转换为三维模型中的相应坐标，然后将该可移动设备在三维模型中进行位置标记，供后台工作人员进行查看。
作为一种可选的实施方式，如图2所示，通过以下步骤计算得到所述距离计算参数：
步骤S1041，获取所述可移动设备拍摄到的目标二维码的标准参考图像，所述标准参考图像中所述目标二维码的形状与所述目标二维码的实际形状一致；
本发明实施例中，标准参考图像为摄像头与二维码水平相向情况下拍摄得到的图像，这种情况下拍摄到的二维码图像不存在任何形变，与其实际形状相同。
步骤S1042，扫描所述目标二维码，得到所述目标二维码的位置以及所述目标二维码的实际尺寸，所述目标二维码的位置和实际尺寸为预先编辑到所述二维码中的信息；
步骤S1043，从所述标准参考图像确定所述目标二维码的成像尺寸；该成像尺寸是指目标二维码在标准参考图像中的尺寸，其具体可以是以像素来度量，确定出目标二维码的边长等像素数量，或者二维码的整体面积占用的像素数量等。
步骤S1044，利用所述目标二维码的成像尺寸和所述实际尺寸以及所述可移动设备拍摄所述二维码图像时的镜头焦距计算出所述可移动设备与所述目标二维码的目标距离；
本发明实施例中，二维码尺寸包括二维码的高度和宽度，为得到可移动设备和二维码的距离，首先计算二维码成像尺寸和实际尺寸的宽度或者高度比，即计算
Figure GDA0002578820230000161
或
Figure GDA0002578820230000162
的值，其中，w为二维码的成像宽度，W为二维码的实际宽度，h为二维码的成像高度，H为二维码的实际高度，再将比值与镜头焦距f相乘，即可得到可移动设备与所述目标二维码的目标距离。
步骤S1045，计算所述目标二维码的成像面积在所述标准参考图像的目标占比；
作为一种可选的实施方式，二维码成像面积n＝wh，其中，w为二维码的成像宽度，h为二维码的成像高度，进一步计算可得二维码的成像面积在标准参考图像的目标占比
Figure GDA0002578820230000163
其中，n为标准参考图像中二维码的面积，m为标准参考图像的面积。
步骤S1046，将目标距离除以目标占比得到所述距离计算参数。
作为一种可选的实施方式，距离计算参数
Figure GDA0002578820230000171
其中，d目标距离，s为目标占比。
本发明实施例通过计算标准参考中二维码与摄像头距离和二维码图像占比的比值，从而得到距离计算参数，这一计算过程简洁，且计算过程中需要的数据均可较为便捷地获得，提高了计算效率，也便于后续的计算。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例中，所述当所述可移动设备与二维码处于同一海拔高度时，所述可移动设备拍摄到的当前场景图像为两张，计算得到的距离包括两个不同位置二维码与所述可移动设备的距离；其中，所述利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置，包括：计算在所述海拔高度上满足与两个不同位置二维码中每个二维码的位置的相距对应的距离的位置点，以所述位置点作为所述可移动设备的位置。
本发明实施例中，当可移动设备与二维码处于同一海拔高度时，扫描一个二维码得到的位置点是以该二维码为中心，二维码与摄像头距离为半径的圆上所有的点，当只有两张图像，也即是两个二维码时，在同一个海拔平面确定出的位置有两个。本发明实施例中，在计算在所述海拔高度上满足与两个不同位置二维码中每个二维码的位置的相距对应的距离的位置点时，可以结合可移动设备相对于每个二维码的拍摄角度或者二维码的朝向进行计算和判断。例如，当二维码为单面时，也即是二维码吊牌只有一侧有二维码，此时，可移动设备能够拍摄到两个二维码，那么可移动设备是位于两个二维码的正向方位(非背向方位)，通过该正向方位以及与两个二维码的相对距离，即可确定唯一的位置点，作为可移动设备的位置；当二维码为双面时，也即是每个二维码吊牌的两面均设置同一个二维码，此时需要判断可移动设备相对每个二维码的相对方位，该相对方位可以通过可移动设备拍摄二维码的拍摄角度来判断。具体地，从拍摄的图像上，如果确定可移动设备相对于第一二维码的左前方，并且可移动设备相对于第二二维码的右前方(每个二维码预先定义一个正面和背面)，那就可以唯一确定该可移动设备在第一二维码和第二二维码的正面位置。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例中，所述当所述可移动设备与二维码不处于同一海拔高度时，所述可移动设备拍摄到的当前场景图像为三张，计算得到的距离包括三个不同位置二维码与所述可移动设备的距离；其中，所述利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置，包括：计算满足与三个不同位置二维码每个二维码的位置的相距对应的距离的空间点，以所述空间点的位置作为所述可移动设备的位置。
本发明实施例中，当可移动设备与二维码不处于同一海拔高度时，扫描一个二维码得到的位置点是以该二维码为中心，二维码与摄像头距离为半径的圆球上所有的点，因此要确定位置信息，至少要得到三个二维码位置信息和三个与二维码距离的信息，使三个圆球相交得到唯一的交点，才能根据拍摄角度判断可移动设备的当前位置。
本发明实施例通过扫描多个二维码信息，得到多个距离信息，进而实现可移动设备的空间定位，大大提高了定位的准确性。
实施例2
本发明实施例提供一种基于二维码识别定位的装置，该装置可以用于执行上述实施例1中所述的基于二维码识别定位的方法，如图3所示，该装置包括：
获取模块201，用于获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像；
距离计算模块202，用于计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离，所述距离计算模块包括：
校正单元2021，用于对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；
第一计算单元2022，用于计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；
获取单元2023，用于获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；
第二计算单元2024，用于利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；
扫描模块203，用于扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；
位置计算模块204，用于利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
实施例3
本发明的一个实施例中，还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是上述实施例中的后台服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口，还可以包括显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的计算机设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于二维码识别定位的方法，该计算机设备还可以包括显示屏和输入装置，其显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
另一方面，则该计算机设备可以不包括显示屏和输入装置，本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像；通过以下步骤计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离：S1，对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；S2，计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；S3，获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；S4，利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
在一个实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像；通过以下步骤计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离：S1，对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；S2，计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；S3，获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；S4，利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
实施例4
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的基于二维码识别定位的方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种基于二维码识别定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像，不同的所述当前场景图像所包含的二维码不同；
通过以下步骤计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离：S1，对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；S2，计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；S3，获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；S4，利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离；
扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；
利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置；
通过以下步骤计算所述距离计算参数：
获取所述可移动设备拍摄到的目标二维码的标准参考图像，所述标准参考图像中所述目标二维码的形状与所述目标二维码的实际形成一致；
扫描所述目标二维码，得到所述目标二维码的位置以及所述目标二维码的实际尺寸，所述目标二维码的位置和实际尺寸为预先编辑到所述二维码中的信息；
从所述标准参考图像确定所述目标二维码的成像尺寸；
利用所述目标二维码的成像尺寸和所述实际尺寸以及所述可移动设备拍摄所述二维码图像时的镜头焦距计算出所述可移动设备与所述目标二维码的目标距离；
计算所述目标二维码的成像面积在所述标准参考图像的目标占比；
将目标距离除以目标占比得到所述距离计算参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标二维码的成像尺寸和所述实际尺寸以及所述可移动设备拍摄所述二维码图像时的镜头焦距计算出所述可移动设备与所述目标二维码的目标距离，包括：
计算所述实际尺寸与所述成像尺寸的宽度比或者高度比；
将宽度比乘以所述可移动设备的镜头焦距或者所述高度比乘以所述镜头焦距得到所述目标距离。
3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，当所述可移动设备为固定镜头焦距拍摄时，所述距离计算参数为固定值。
4.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，当所述可移动设备为可变镜头焦距拍摄时，每个镜头焦距对应一个所述距离计算参数，其中，所述获取预先计算得到的距离计算参数，包括：
获取所述可移动设备当前的镜头焦距；
查询与所述当前的镜头焦距对应的距离计算参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述可移动设备与二维码处于同一海拔高度时，所述可移动设备拍摄到的当前场景图像为两张，计算得到的距离包括两个不同位置二维码与所述可移动设备的距离；
其中，所述利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置，包括：
计算在所述海拔高度上满足与两个不同位置二维码中每个二维码的位置的相距对应的距离的位置点，以所述位置点作为所述可移动设备的位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述可移动设备与二维码不处于同一海拔高度时，所述可移动设备拍摄到的当前场景图像为三张，计算得到的距离包括三个不同位置二维码与所述可移动设备的距离；
其中，所述利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置，包括：
计算满足与三个不同位置二维码每个二维码的位置的相距对应的距离的空间点，以所述空间点的位置作为所述可移动设备的位置。
7.一种基于二维码识别定位的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取可移动设备拍摄到的至少两张当前场景图像，每张所述当前场景图像中包括一个场景内的二维码图像，不同的所述当前场景图像所包含的二维码不同；
距离计算模块，用于计算所述可移动设备与每个二维码的距离，得到至少两个距离，所述距离计算模块包括：校正单元，用于对所述当前场景图像中的所述二维码图像进行校正，得到校正后的标准图像，所述校正后的标准图像中二维码图像的形状与所述二维码的实际形状一致；第一计算单元，用于计算所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比；获取单元，用于获取预先计算得到的距离计算参数，所述距离计算参数为所述可移动设备和二维码的相对距离与该相对距离下标准参考图像中二维码图像的图像占比的比值；第二计算单元，用于利用所述校正后的标准图像中二维码图像与所述当前场景图像的占比和所述距离计算参数计算得到所述可移动设备与所述二维码的当前距离，其中，通过以下步骤计算所述距离计算参数：
获取所述可移动设备拍摄到的目标二维码的标准参考图像，所述标准参考图像中所述目标二维码的形状与所述目标二维码的实际形成一致；
扫描所述目标二维码，得到所述目标二维码的位置以及所述目标二维码的实际尺寸，所述目标二维码的位置和实际尺寸为预先编辑到所述二维码中的信息；
从所述标准参考图像确定所述目标二维码的成像尺寸；
利用所述目标二维码的成像尺寸和所述实际尺寸以及所述可移动设备拍摄所述二维码图像时的镜头焦距计算出所述可移动设备与所述目标二维码的目标距离；
计算所述目标二维码的成像面积在所述标准参考图像的目标占比；
将目标距离除以目标占比得到所述距离计算参数；
扫描模块，用于扫描每个二维码，得到至少两个所述二维码的位置，所述二维码的位置为预先编辑到所述二维码中的信息；
位置计算模块，用于利用至少两个所述二维码的位置和所述至少两个距离计算得到所述可移动设备的当前位置。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
9.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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