一种用于移动机器人的二维码结构及解码方法

摘要

本发明公开了一种用于移动机器人的二维码结构及解码方法。其结构为在正多边形平面图形基底上具有码图符号，其码图符号由具有与基底不同光学反射率的定位模块和单元模块组成，所有模块排列于平面图形上，相互之间留有间隙。解码方法利用计算不变量的方法检测二维码外轮廓中的五条边将二维码从图像中提取，通过计算单映矩阵将当前获取的二维码图像映射至标准码图读取码词然后解码。采用正多边形使二维码能被鲁棒地从环境中检测到；模块采用圆形降低了相邻模块粘连的可能性，在远距低照度时仍能可靠地分离出各个模块；带纠错的解码方法保证了识别率。因此，本发明适合移动机器人用于进行室内环境定位以及标识物体。

主权项

一种用于移动机器人的二维码结构的解码方法，所述解码方法适用的二维码结构特征在于：在正五边形平面图形基底上具有码图符号，其码图符号由具有与基底不同光学反射率的定位模块和单元模块组成，定位模块和单元模块排列在平面图形上，定位模块和单元模块之间、单元模块之间留有间隙；所述定位模块为实心圆形图案，其直径为大于或等于单元模块直径的两倍，定位模块与单元模块的之间的最短距离不小于定位模块的自身直径，定位模块的位置为顶部接近正多边形顶点处；所述单元模块为大小相同、n×n个等间距排列的实心圆形图案，排列于正五边形平面图形基底的中、下部，单元模块的圆心距离不小于单元模块直径的两倍，单元模块以长宽相等的矩阵方式排列；上述结构的二维码的解码步骤如下：步骤1：获取码图符号图像；步骤2：对获取的码图符号图像进行校正；步骤3：对校正后的图像进行二值化；步骤4：对二值化图像进行边缘提取；步骤5：用计算不变量方法从边缘中检测二维码外轮廓边缘中的五条边；步骤6：利用五条边对模块检测找出定位模块，确定当前的码图符号主方向；步骤7：利用主方向计算从二维码的标准码图到当前获取图像的单映矩阵；步骤8：利用单映矩阵将当前图像映射至标准码图；步骤9：在映射后的图像中相应位置寻找单元模块，生成对应码词；步骤10：码词还原及纠错。