CN112265463B - 自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质，其中，方法包括：获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，图像中展示有充电装置的引导标识；根据引导标识，确定自移动设备相对充电装置的位姿；根据位姿，控制自移动设备移动至充电装置进行充电。由此，能够实现由自移动设备在移动的过程中，基于图像识别寻找充电装置的引导标识，基于引导标识，控制自移动设备移动至充电装置进行充电，实现回充功能，而无需获知充电装置的精确位置，并且，无需在自移动设备的地图中标注充电装置的精确位置，即使充电装置的位置发生改变，也能够识别自移动设备相对充电装置的位姿，并控制自移动设备向充电装置移动。

Description

自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质。

背景技术

自移动设备移动至充电桩，并与充电桩进行对接充电的过程，称为回充。其中，充电桩是指用于对自移动设备进行充电的充电装置。在自移动设备进行回充时，需要探测充电桩的位置，进而调整与充电桩之间的位置关系，以便与充电桩进行准确对接。

相关技术中，为了使得自移动设备与充电桩准确对接，需要在自移动设备的地图中标记充电桩的位置，并在充电桩上设置两条平行标记线。当自移动设备根据地图移动至与充电桩位置之间的距离为设定半径的位置后，自移动设备检测两条标记线的位置，通过在朝向两条标记线移动的过程中，不断调整自身位置，使得自移动设备实现与充电桩之间的对准。

然而上述方式，需要预先获知充电桩的准确位置，并在自移动设备的地图中对充电桩的位置进行标注，若充电桩位置发生移动，则自移动设备可能无法实现回充。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本申请提出一种自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质，以实现由自移动设备在移动的过程中，基于图像识别寻找充电装置的引导标识，基于引导标识，控制自移动设备移动至充电装置进行充电，实现回充功能，而无需获知充电装置(如充电桩)的精确位置，并且，无需在自移动设备的地图中标注充电装置的精确位置，即使充电装置的位置发生改变，也能够识别自移动设备相对充电装置的位姿，并控制自移动设备向充电装置移动，从而不影响自移动设备进行回充，可以提升该方法的适用性。

本申请第一方面实施例提出了一种自移动设备的控制方法，包括：

获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，所述图像中展示有充电装置的引导标识；

根据所述引导标识，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

根据所述位姿，控制所述自移动设备移动至所述充电装置进行充电。

本申请第二方面实施例提出了一种自移动设备的控制装置，包括：

获取模块，用于获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，所述图像中展示有充电装置的引导标识；

确定模块，用于根据所述引导标识，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

控制模块，用于根据所述位姿，控制所述自移动设备移动至所述充电装置进行充电。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种自移动设备，包括：图像传感器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本申请第一方面实施例提出的自移动设备的控制方法。

为了实现上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请第一方面实施例提出的自移动设备的控制方法。

为了实现上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本申请第一方面实施例提出的自移动设备的控制方法。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例一所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图2为本申请实施例二所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中的引导标识示意图一；

图4为本申请实施例中的引导标识示意图二；

图5为本申请实施例中的引导标识示意图三；

图6为本申请实施例三所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图7为本申请实施例四所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图8为本申请实施例中的引导标识示意图四；

图9为本申请实施例五所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图10为本申请实施例六所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图11为本申请实施例七所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图；

图12为本申请实施例八所提供的自移动设备的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质。

图1为本申请实施例一所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。

本申请实施例执行主体可以为本申请提供的自移动设备的控制装置，该自移动设备的控制装置可以被配置在自移动设备中，比如自移动设备的本地控制器，从而可以实现由自移动设备执行控制功能。其中，自移动设备可以为智能机器人等具备导航避障功能、可自主移动的设备。

如图1所示，该自移动设备的控制方法可以包括以下步骤：

步骤101，获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，图像中展示有充电装置的引导标识。

本申请实施例中，自移动设备上可以搭载图像传感器，在自移动设备移动过程中，可以通过该图像传感器采集图像。其中，采集的图像中展示有充电装置的引导标识。其中，图像传感器可以为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，简称CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)、薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，简称TFT)等图像传感器。

本申请实施例中，当自移动设备检测到自身的电量低于预设电量阈值时，可以在所处空间内进行移动，并通过搭载的图像传感器采集图像，从而自移动设备的控制装置可以从自移动设备搭载的图像传感器获取采集的图像。

其中，采集的图像中展示有充电装置的引导标识，引导标识用于确定自移动设备相对充电装置的位姿。

可以理解的是，充电装置的引导标识的形状、大小、颜色等特征是已知的，因此，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，可以基于感兴趣区域(Region of Interest，简称ROI)提取算法、目标检测算法等图像识别算法，识别采集的图像中是否展示有充电装置的引导标识。在图像中展示有充电装置的引导标识时，可以执行后续步骤，而在图像中未展示有充电装置的引导标识时，可以控制自移动设备在所处空间内移动，并获取自移动设备在移动过程中图像传感器采集的图像，并对采集的图像进行重新识别，直至在采集的图像中识别得到充电装置的引导标识。

例如，可以基于单发多框检测(Single Shot MultiBox Detector，简称SSD)、你只看一眼(You Only Look Once，简称YOLO)、Faster-RCNN等目标检测算法，对采集的图像进行识别，确定采集图像中引导标识所在的区域，本申请对此并不做限制。

在本申请实施例的另一种可能的实现方式中，可以对图像传感器采集到的图像进行连通域检测以获取多个连通区域，根据每个连通区域的几何特征，确定采集的图像中引导标识所在的区域。其中，几何特征，可以为连通区域的尺寸大小、长宽比例、颜色分布等特征信息。

在本申请实施例的又一种可能的实现方式中，可以对图像传感器采集到的图像进行预处理，比如高斯模糊、二值化、边缘提取等处理，根据预处理后的图像中各像素点的取值，确定采集的图像中引导标识所在的区域。或者，还可以直接根据图像传感器采集到的图像中各像素点的取值，确定采集的图像中引导标识所在的区域。

比如，可以确定采集的图像中像素点的取值超过预设阈值的各像素点，并根据取值超过预设阈值的各像素点，确定连通域，之后可以根据各连通域的几何特征，识别采集的图像中引导标识所在的区域。也就是说，可以根据连通域内的亮度情况，来实现对采集的图像中引导标识所在的区域进行识别，可以排除形状与引导标识相似，但亮度不满足条件的连通域，以提升引导标识检测结果的准确性。

步骤102，根据引导标识，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

应当理解的是，当观测位置不同时，图像传感器采集到的图像中的充电装置的引导标识在采集的图像中的位置、大小、形变程度等不同，基于上述特性，可以根据采集的图像中展示的充电装置的引导标识，识别得到自移动设备相对充电装置的位姿。

步骤103，根据所确定的位姿，控制自移动设备移动至充电装置进行充电。

本申请实施例中，在确定自移动设备相对充电装置的位姿后，可以根据上述位姿，控制自移动设备移动至充电装置进行充电。

本申请实施例的自移动设备的控制方法，自移动设备可以在预先获知充电装置的大致位置的情况下，通过移动至充电装置附近，进而仅需由自移动设备基于图像识别寻找充电装置的引导标识，基于引导标识，控制自移动设备移动至充电装置进行充电，实现回充功能，而无需获知充电装置(比如，充电桩)的精确位置，并且，无需在自移动设备的地图中标注充电装置的精确位置，即使充电装置的位置发生改变，也能够识别自移动设备相对充电装置的位姿，并控制自移动设备向充电装置移动，从而不影响自移动设备进行回充，可以提升该方法的适用性。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，充电装置的引导标识中可以包括坐标系部分和编码部分，该坐标系部分用于确定候选坐标系，编码部分用于解码得到引导标识对应的编码。在根据引导标识，确定自移动设备相对充电装置的位姿时，可以根据引导标识中的坐标系部分，确定候选坐标系，根据编码部分包含的多个标记点(记为第一标记点)，在候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码，并判断目标编码是否与自移动设备的编码匹配，若是，则根据编码部分包含的多个第一标记点，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

下面结合实施例二，对上述过程进行详细说明。

图2为本申请实施例二所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。

如图2所示，该自移动设备的控制方法可以包括以下步骤：

步骤201，获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，图像中展示有充电装置的引导标识，引导标识中包括坐标系部分和编码部分。

可以理解的是，引导标识中的坐标系部分和编码部分的形状、大小、颜色等特征是已知的，因此，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，可以基于目标检测算法，识别采集的图像中的坐标系部分和编码部分。例如，可以SSD、YOLO、Faster-RCNN等目标检测算法，对图像传感器采集到的图像进行识别，确定坐标系部分和编码部分，本申请对此并不做限制。

应当理解的是，为了提升识别结果的准确性，以及提升图像的处理效率，还可以先识别得到采集的图像中的引导标识，比如，可以基于ROI提取算法、目标检测算法等，识别得到采集的图像中引导标识所在的区域，而后在引导标识所在的区域，识别坐标系部分和编码部分。

在本申请实施例的又一种可能的实现方式中，可以对图像传感器采集到的图像进行预处理，比如高斯模糊、二值化、边缘提取等处理，根据预处理后的图像中各像素点的取值，确定坐标系部分和编码部分。或者，还可以直接根据图像传感器采集到的图像中各像素点的取值，确定坐标系部分和编码部分。

比如，可以确定采集的图像中像素点的取值超过预设阈值的各像素点，并根据取值超过预设阈值的各像素点，确定连通域，之后可以根据各连通域的几何特征，识别坐标系部分和编码部分。也就是说，可以根据连通域内的亮度情况，来实现对坐标系部分和编码部分进行识别，可以排除形状与坐标系部分和编码部分相似，但亮度不满足条件的连通域，以提升坐标系部分和编码部分检测结果的准确性。

步骤202，根据坐标系部分，确定候选坐标系。

本申请实施例中，以候选坐标系是二维坐标系为例进行说明，该候选坐标系是在采集的图像上建立的坐标系，具体由坐标系部分构建的坐标系。其中，候选坐标系中的单位可以为像素，或者，还可以根据实际需求进行设置，比如，候选坐标系中的单位可设置为设定长度，该设定长度例如可为0.001cm、0.01cm等，本申请对此并不作限制。当然，候选坐标系也可以是三维坐标系，本申请对此并不作限制。

本申请实施例中，可以根据引导标识中的坐标系部分，建立候选坐标系。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，坐标系部分可以包括非对称图像，可以根据非对称图像中的设定参考线，确定候选坐标系的坐标轴；其中，坐标轴的方向是根据非对称图案中设定局部图案所在位置确定的。

举例而言，非对称图案中可以具有两条连接线，可以分别将这两条连接线作为候选坐标系的X轴和Y轴；X轴和Y轴的方向也可以根据非对称图案中设定局部图案所在位置确定，例如，可以将设定局部图案所处的象限，作为第一象限，从而可确定X轴和Y轴的方向。当然，也可以将设定局部图案所处的象限，作为第二象限、第三象限或第四象限，本申请对此并不作限制。

需要说明的是，上述仅以根据非对称图案中设定局部图案所在位置确定坐标轴的方向进行示例，实际应用时，还可以直接根据设定局部图案的图像特征，来确定坐标轴的方向，比如，设定局部图案为箭头图案，则可以根据设定局部图案的箭头方向确定坐标轴的正方向。

在本申请实施例的另一种可能的实现方式中，坐标系部分可以包括非对称图像，可以根据非对称图案中设定关键点所在位置，确定候选坐标系中设定的坐标点。例如，已知非对称图案中设定关键点在候选坐标系中设定的坐标点为(-1,1)，此时，可以直接根据该设定的坐标点为(-1,1)建立候选坐标系。

在本申请实施例的又一种可能的实现方式中，坐标系部分可以包括非对称图像，可以根据非对称图案中的设定参考线，确定候选坐标系的坐标轴，以及根据非对称图案中设定关键点所在位置，确定候选坐标系中设定的坐标点。其中，坐标轴的方向是根据非对称图案中设定局部图案所在位置确定的。

作为一种示例，参见图3，图3为本申请实施例中的引导标识示意图一。其中，该引导标识包括设定局部图案21和由多个标记点(本申请中记为第一标记点)组成的编码部分22。设定参考线可以为设定局部图案21的对称轴，可以将该设定参考线作为候选坐标系中的X轴，将设定局部图案21的箭头方向，作为X轴的正方向，非对称图案中设置有至少一个设定关键点，该关键点可以为非对称图案中的任意一点，该设定关键点可以为候选坐标系的原点，或者是处于Y轴正方向或负方向中的点，本申请对此并不作限制。例如，该设定关键点可以设置在Y轴的正方向上(图3中未示出)，从而根据该设定关键点，可以确定Y轴和Y轴的方向，因此，根据该设定关键点，以及X轴，可以建立候选坐标系。

在本申请实施例的再一种可能的实现方式中，坐标系部分可以包括至少五个第二标记点，可以在采集的图像中，分别连接共线的至少三个第二标记点，得到两条连线，将处于两条连线交点的第二标记点，确定为候选坐标系的原点，将两条连线，确定为候选坐标系的坐标轴；其中，坐标轴的方向是根据处于坐标轴上的第二标记点与原点的距离确定的。

作为一种示例，参见图4，图4为本申请实施例中的引导标识示意图二，其中，字母A表示第二标记点，字母B表示第一标记点。可以确定各第二标记点与原点的距离，根据距离长的一侧，确定坐标轴的正方向，根据距离短的一侧，确定坐标轴的负方向。需要说明的是，图4仅以根据距离长的一侧确定坐标轴的正方向，根据距离短的一侧确定坐标轴的负方向进行示例，实际应用时，也可以根据距离长的一侧，确定坐标轴的负方向，根据距离短的一侧，确定坐标轴的正方向，本申请对此并不做限制。为了便于说明，本申请以根据距离长的一侧，确定坐标轴的正方向，根据距离短的一侧，确定坐标轴的负方向进行示例。

需要说明的是，当坐标系部分包括至少五个第二标记点时，上述仅以其中一个第二标记点位于候选坐标系的原点进行示例，实际应用时，第二标记点可以不位于候选坐标系的原点，而仅位于候选坐标系的坐标轴上。如，当坐标系部分包括至少五个第二标记点时，可以在采集的图像中，连接共线的至少三个第二标记点，得到第一线段，并连接未位于第一线段上的各第二标记点，得到第二线段，将第一线段和第二线段确定为候选坐标系的坐标轴，第一线段和第二线段的交点，确定为候选坐标系的原点，坐标轴的方向可以根据第二标记点的位置确定。如，可以将第二标记点个数较多的方向，作为坐标轴的正方向。

在本申请实施例的还一种可能的实现方式中，坐标系部分可以包括至少三个第二标记点，可以分别连接相邻的两个第二标记点，得到多条连线，从多条连线中任意两条连线构成的夹角中，确定与预设夹角之间的差值最小的目标夹角，将构成目标夹角的两条连线，确定为候选坐标系的坐标轴，坐标轴的方向根据第二标记点所处的位置确定。

作为一种示例，参见图5，图5为本申请实施例中的引导标识示意图三，其中，字母A表示第二标记点，字母B表示第一标记点。3个第二标记点A可以组成“L”型，预设夹角可以为90°，将构成90°(或与90°之间的差值处于预设范围内的夹角)的两条连线，确定为候选坐标系的坐标轴，第二标记点可以处于坐标轴的正方向，或者，也可以处于坐标轴的负方向，图2仅以第二标记点处于坐标轴的正方向进行示例。

需要说明的是，图5仅以第二标记点的个数为3个进行示例，实际应用时，第二标记点的个数还可以为4个、5个、6个等等，本申请对此并不做限制。

需要说明的是，多个第二标记点与编码部分中多个第一标记点的形状、大小、颜色等特征可以是完全相同的，也可以是不同的。

另外需要说明的是，当坐标系部分中的多个第二标记点与编码部分中多个第一标记点的形状、大小、颜色等特征完全相同时，基于上述实施例中的图像识别算法，仅可以识别得到采集的图像中的各个标记点，此时，需要进一步从各个标记点中确定多个第一标记点和多个第二标记点。例如，参见图4，多个第一标记点B和多个第二标记点A的图像特征相同。

作为本申请实施例的一种可能的实现方式，为了提升识别结果的准确性，可以首先从采集的图像中识别得到各标记点，再从各标记点中识别出各第二标记点；其中，第二标记点的位置分布符合设定的几何约束条件，从而可以将处第二标记点之外的各标记点，作为第一标记点。

本申请实施例中，设定的几何约束条件用于约束第二标记点之间的相对角度和相对距离等的取值范围。如，上述设定的几何约束条件可为非对称的几何约束条件，当第二标记点的位置分布符合非对称的几何约束条件时，可基于该几何约束条件，确定采集图像中的候选坐标系的坐标轴以及坐标轴的方向。

需要说明的是，上述仅是示例性实施例，但本申请不限于此，还可以包括本领域已知的其他的图像识别方法，只要能够识别得到图像中的各标记点即可。例如，还可以对图像传感器采集到的图像进行预处理，比如高斯模糊、二值化、边缘提取等处理，根据预处理后的采集的图像中各像素点的取值，确定各标记点，或者，还可以直接根据图像传感器采集到的图像中各像素点的取值，确定各标记点。比如，可以确定采集的图像中像素点的取值超过预设阈值的各像素点，并根据取值超过预设阈值的各像素点，确定连通域，将各连通域作为各标记点。或者，可以直接将采集的图像中像素点的取值超过预设阈值的各像素点作为各标记点，本申请对此并不作限制。

步骤203，根据编码部分包含的多个第一标记点，在候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码。

本申请实施例中，根据坐标系部分在采集的图像中建立得到候选坐标系后，可以确定引导标识中的编码部分在候选坐标系中的坐标位置，之后，可以根据引导标识中的编码部分在候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，编码部分可以包括多个第一标记点，可以确定每个第一标记点在候选坐标系中的坐标位置，根据各第一标记点在候选坐标系中的坐标位置，可以解码得到目标编码。

可以理解的是，第一标记点中可以包含多个像素点，针对每个第一标记点，该第一标记点在候选坐标系中的坐标位置，可以根据该第一标记点中包含的多个像素点的坐标位置来确定。

作为一种示例，针对每个第一标记点，可以确定该第一标记点中包含的多个像素点在候选坐标系中的坐标位置，将该第一标记点中包含的多个像素点在候选坐标系中的坐标位置求取均值，来确定该第一标记点在候选坐标系中的坐标位置。

作为另一种示例，针对每个第一标记点，可以确定该第一标记点中包含的多个像素点在候选坐标系中的坐标位置，根据该第一标记点中包含的多个像素点在候选坐标系中的坐标位置，对该第一标记点的形状进行数学方程的拟合，根据拟合的数学方程，确定该第一标记点的形心，将形心的坐标位置，作为该第一标记点在候选坐标系中的坐标位置。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，当编码部分包括多个第一标记点时，在确定各个第一标记点在候选坐标系中的坐标位置后，可以将各第一标记点映射到标准坐标系中，得到各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置，根据各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置，确定对应的目标编码。例如，可以采用预设组合规则，对各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置进行组合，得到目标编码，比如，将各第一标记点在标准坐标系下的横坐标和纵坐标顺序进行排列，得到目标编码。

其中，标准坐标系为引导标识所在的坐标系，标准坐标系是根据三维空间内充电装置的引导标识上的坐标系部分，在引导标识上预先建立的坐标系。应当理解的是，图像传感器采集到的图像可能存在畸变，候选坐标系可能存在畸变或扭曲，为观测到的坐标系，随着观测位置的改变而改变，坐标轴可能并非为直的。而标准坐标系是与候选坐标系相对应的，未存在畸变的坐标系，即该标准坐标系不随观测位置的改变而改变。

举例而言，第一标记点的个数为3个，3个第一标记点在标准坐标系下的坐标位置分别为(1，1)、(2，2)和(3，3)，采用预设组合规则，对3个第一标记点在标准坐标系下的坐标位置中的横坐标和纵坐标顺序进行排列，得到的目标编码例如可以为112233、11-22-33、1122 33、1-1-2-2-3-3等。

应当理解的是，当候选坐标系中的坐标轴有方向时，编码在不同象限内具有不同的含义，这种方式还可以增加编码容量。

步骤204，若目标编码与自移动设备的编码匹配，根据第一标记点，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

本申请实施例中，每个自移动设备均可以具有对应的编码，每个自移动设备可以采用与自身编码相同的充电装置进行充电。其中，充电装置的编码为充电装置的引导标识对应的实际编码。

其中，可以由服务器向各自移动设备下发对应的编码，例如，服务器可以实时或周期性地配置自移动设备与编码之间的对应关系，或者，服务器还可以配置充电装置更改自身编码，比如当充电装置更改引导标识后，充电装置对应的编码将发生改变，此时，服务器可以根据更新后的编码重新配置自移动设备对应的编码，以使自移动设备能够成功回充，并且，当充电装置的编码发生更改后，还可以使得其他自移动设备使用该充电装置进行充电，可以实现对充电装置的调配功能，提升该方法的适用性。

需要说明的是，由于候选坐标系可能存在畸变，而目标编码是根据引导标识中的编码部分在候选坐标系中的坐标位置确定的，因此，该目标编码可能与充电装置对应的编码存在偏差。因此，本申请中，为了提升自移动设备回充的成功率，可以判断目标编码与自移动设备的编码是否匹配，例如，可以计算目标编码与自移动设备的编码之间的匹配度，判断该匹配度是否超过预设匹配度阈值，若是，则确定目标编码与自移动设备的编码匹配，若否，则确定目标编码与自移动设备的编码不匹配。

本申请实施例中，在目标编码与自移动设备的编码匹配的情况下，表明该充电装置为自移动设备对应的充电装置，该自移动设备可以使用该充电装置进行充电，因此，可以根据编码部分包含的多个第一标记点，确定自移动设备相对充电装置的位姿。而在目标编码与自移动设备的编码不匹配的情况下，表明该充电装置不为自移动设备对应的充电装置，该自移动设备无法使用该充电装置进行充电，此时，可以丢弃该采集的图像，以控制图像传感器进行下一帧图像的采集，并重复执行步骤101至后续步骤。

步骤205，根据所确定的位姿，控制自移动设备移动至充电装置进行充电。

本申请实施例的自移动设备的控制方法，在自移动设备的编码与目标编码匹配的情况下，自移动设备可以根据第一标记点，确定自身相对充电装置的位姿，从而根据确定的位姿，移动至充电装置进行充电，而在不匹配的情况下，则不进行上述位姿的计算，在节省计算资源的基础上，还可以避免自移动设备使用其他充电装置进行充电，而造成其他设备无法充电的情况发生。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，可以根据编码部分包含的多个第一标记点之间的实际位置关系，以及各第一标记点在采集的图像中的图像位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

下面结合实施例三，对上述过程进行详细说明。图6为本申请实施例三所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。如图6所示，在图2所示实施例的基础上，步骤204具体可以包括以下步骤：

步骤301，查询各第一标记点之间的实际位置关系。

本申请实施例中，各第一标记点之间的实际位置关系是指各第一标记点在引导标识所在的标准坐标系中的位置关系。

应当理解的是，每个引导标识是已知的，引导标识中的编码部分和坐标系部分也是已知的，当充电装置设置引导标识后，该引导标识所在的标准坐标系可以确定，编码部分在标准坐标系中的标准坐标位置也是可确定的，即编码部分中的每个第一标记点在标准坐标系中的标准坐标位置是可以计算得到的。因此，本申请中，针对每个引导标识，可以预先计算该引导标识中编码部分中各第一标记点，在该引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，根据各第一标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，确定引导标识对应的实际编码。例如，可以采用预设组合规则，对各第一标记点在标准坐标系下的标准坐标位置进行组合，得到引导标识的实际编码，比如，可以将各第一标记点在标准坐标系下的标准坐标位置中的横坐标和纵坐标顺序进行排列，得到引导标识的实际编码。在计算得到每个引导标识对应的实际编码后，可以存储各引导标识对应的实际编码。

从而本申请中，可以根据目标编码，查询上述各引导标识对应的实际编码，获取与目标编码匹配的目标实际编码，比如，可以计算目标编码与各引导标识对应的实际编码之间的相似度，将最大相似度对应的实际编码作为目标实际编码，从而可以对目标实际编码进行解码，得到各第一标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置。

其中，相似度可以为欧式距离相似度、曼哈顿距离相似度、余弦cos相似度等等，本申请对此并不做限制。

举例而言，当编码部分包括的第一标记点的个数为3个时，将3个第一标记点在候选坐标系中的坐标位置，映射到标准坐标系中，得到3个第一标记点在标准坐标系下的坐标位置分别为(1，1)、(2，2)和(3.1，3.1)，采用预设组合规则对这3个坐标位置进行组合，得到的目标编码为1-1-2-2-3.1-3.1。若预先确定的多个引导标识对应的实际编码分别为1-1-2-2-3-3、2-2-4-4-6-6、1-1-4-4-7-7，则可以确定与目标编码匹配度最高的实际编码为1-1-2-2-3-3，对该实际编码进行解码，可以得到3个第一标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置分别为(1，1)、(2，2)和(3，3)。

本申请实施例中，在查询得到编码部分中各第一标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置后，可以根据各第一标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，确定各第一标记点之间的实际位置关系。

步骤302，确定各第一标记点在图像中的图像位置关系。

本申请实施例中，各第一标记点在采集的图像中的图像位置关系，可以为各第一标记点在候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系中的图像位置关系。

例如，图像坐标系的坐标原点为图像的中心点，X轴水平向右，Y轴水平向下，单位是像素。像素坐标系的坐标原点，为图像左上角，X轴水平向右，Y轴水平向下，单位是像素。

本申请实施例中，在确定候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系后，可以确定各第一标记点在候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系中的坐标位置，从而可以根据各第一标记点在候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系中的坐标位置，确定各第一标记点在图像中的图像位置关系。

步骤303，根据实际位置关系和图像位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

应当理解的是，在每个观测位置，采集的图像中的各第一标记点在图像中的图像位置关系可以不同，根据实际位置关系和图像位置关系之间的差异，可以确定自移动设备相对充电装置的相对位置关系，本申请中记为位姿。由此，可以提升位姿计算结果的准确性。

在本申请实施例的另一种可能的实现方式中，充电装置的引导标识中可以包括至少三个参考标记点，可以直接确定每个参考标记点在图像中的图像位置关系，并确定每个参考标记点之间的实际位置关系，根据图像位置关系和实际位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

下面结合实施例四，对上述过程进行详细说明。图7为本申请实施例四所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。如图7所示，该自移动设备的控制方法可以包括以下步骤：

步骤401，获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，图像中展示有充电装置的引导标识，引导标识中包括至少三个参考标记点。

本申请实施例中，各参考标记点的识别原理与第一标记点、第二标记点的识别原理类似，可以根据实施例二记载的图像识别技术，来识别得到引导标识中包括的至少三个参考标记点，在此不做赘述。

步骤402，确定每个参考标记点在图像中的图像位置关系。

本申请实施例中，每个参考标记点在图像中的图像位置关系，可以为各参考标记点在候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系中的图像位置关系，本申请对此并不做限制。

其中，可以根据每个参考标记点，确定候选坐标系。如，可以分别连接相邻的两个参考标记点，得到多条连线，从多条连线中任意两条连线构成的夹角中，确定与预设夹角之间的差值最小的目标夹角，将构成目标夹角的两条连线，确定为候选坐标系的坐标轴，坐标轴的方向根据参考标记点所处的位置确定。

作为一种示例，参见图8，图8为本申请实施例中的引导标识示意图四。引导标识包含3个参考标记点C，3个参考标记点C可以组成“L”型，预设夹角可以为90°，将构成90°(或与90°之间的差值处于预设范围内的夹角)的两条连线，确定为候选坐标系的坐标轴，参考标记点可以处于坐标轴的正方向，或者，也可以处于坐标轴的负方向，图8仅以参考标记点处于坐标轴的正方向进行示例。

需要说明的是，图8仅以参考标记点的个数为3个进行示例，实际应用时，参考标记点的个数还可以为4个、5个、6个等等，本申请对此并不做限制。

本申请实施例中，在确定候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系后，可以确定各参考标记点在候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系中的坐标位置，从而可以根据各参考标记点在候选坐标系、图像坐标系或像素坐标系中的坐标位置，确定各参考标记点在图像中的图像位置关系。

步骤403，查询每个参考标记点之间的实际位置关系。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，每个参考标记点之间的实际位置关系，可以指每个参考标记点在引导标识所在的标准坐标系中的位置关系。其中，标准坐标系是根据三维空间内充电装置的引导标识上的各参考标记点，在引导标识上预先建立的坐标系。应当理解的是，图像传感器采集到的图像可能存在畸变，候选坐标系可能存在畸变或扭曲，为观测到的坐标系，随着观测位置的改变而改变，坐标轴可能并非为直的。而标准坐标系是与候选坐标系相对应的，未存在畸变的坐标系，即该标准坐标系不随观测位置的改变而改变。

本申请实施例中，可以根据各参考标记点在候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码，根据目标编码，查询得到各参考标记点在位置标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，从而根据各参考标记点在引导标识所在的标准坐标系中标准坐标位置，确定每个参考标记点之间的实际位置关系。

应当理解的是，每个引导标识是已知的，引导标识中的各参考标记点也是已知的，当充电装置设置引导标识后，该引导标识所在的标准坐标系可以确定，各参考标记点在标准坐标系中的标准坐标位置也是可确定的。

因此，本申请中，针对每个引导标识，可以预先计算该引导标识中各参考标记点，在该引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，根据各参考标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，确定引导标识对应的实际编码。例如，可以采用预设组合规则，对各参考标记点在标准坐标系下的标准坐标位置进行组合，得到引导标识的实际编码，比如，可以将各参考标记点在标准坐标系下的标准坐标位置中的横坐标和纵坐标顺序进行排列，得到引导标识的实际编码。在计算得到每个引导标识对应的实际编码后，可以存储各引导标识对应的实际编码。

从而本申请中，可以根据目标编码，查询上述各引导标识对应的实际编码，获取与目标编码匹配的目标实际编码，比如，可以计算目标编码与各引导标识对应的实际编码之间的相似度，将最大相似度对应的实际编码作为目标实际编码，从而可以对目标实际编码进行解码，得到各参考标记点在标准坐标系中的标准坐标位置。

本申请实施例中，在查询得到各参考标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置后，可以根据各参考标记点在引导标识所在的标准坐标系中的标准坐标位置，确定各参考标记点之间的实际位置关系。

也就是说，本申请中，各参考标记点既可以作为上述实施例中的坐标系部分，又可以作为编码部分，即，可以根据各参考标记点，确定候选坐标系，又可以根据各参考标记点在确定的候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码。从而可以根据目标编码，查询得到各参考标记点在引导标识所在标准坐标系中的标准坐标位置，根据各参考标记点在引导标识所在标准坐标系中的标准坐标位置，确定各参考标记点之间的实际位置关系。

在本申请另一种可能的实现方式中，每个参考标记点之间的实际位置关系可以指每个参考标记点在三维空间中的位置关系。

本申请实施例中，可以从多个候选位置关系中，确定与每个参考标记点的图像位置关系匹配的实际位置关系。

具体地，可以预先针对每个引导标识，确定该引导标识中每个参考标记点之间的实际位置关系，以得到多个候选位置关系，从而可以在多个候选位置关系中，确定与每个参考标记点的图像位置关系匹配的实际位置关系。

以参考标记点的个数为三个进行举例说明，假设引导标识1中的三个参考标记点在三维空间中所组成的形状为正“L”型，则三个参考标记点的坐标分别为(0，0)、(0，1)和(1，0)，根据三个参考标记点的坐标，确定三个参考标记点的实际位置关系为候选位置关系1，假设引导标识2中的三个参考标记点在三维空间汇总所组成的形状为倒“L”型，则三个参考标记点的坐标分别为(0，0)、(0，-1)和(-1，0)，根据三个参考标记点的坐标，确定三个参考标记点的实际位置关系为候选位置关系2。在实际应用时，假设图像传感器采集到的图像中三个参考标记点如图8所示，根据三个参考标记点对应的图像位置关系，可以确定三个参考标记点所组成的形状为正“L”型，则确定与至少三个参考标记点的图像位置关系匹配的实际位置关系为候选位置关系1。

步骤404，根据实际位置关系和图像位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

步骤404的执行过程可以参见上述实施例中步骤303的执行过程，在此不做赘述。

步骤405，根据所确定的位姿，控制自移动设备移动至充电装置进行充电。

本申请实施例中，根据不同的方式，确定自移动设备相对充电装置的位姿，可以提升该方法的适用性。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，每个自移动设备均可以具有对应的编码，每个自移动设备可以采用与自身编码相同的充电装置进行充电。其中，充电装置的编码为充电装置的引导标识对应的编码。

本申请实施例中，为了提升自移动设备回充的成功率，可以判断充电装置的编码，即实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码是否匹配，例如，可以计算实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码之间的匹配度，判断该匹配度是否超过预设匹配度阈值，若是，则确定实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码匹配，若否，则确定实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码不匹配。

其中，当每个参考标记点之间的实际位置关系为每个参考标记点在引导标识所在的标准坐标系中的位置关系时，实际位置关系的编码可以为目标编码或引导标识对应的实际编码。而当每个参考标记点之间的实际位置关系为每个参考标记点在三维空间中的位置关系时，实际位置关系的编码是根据各参考标记点在三维空间中的坐标进行组合得到的。

本申请实施例中，在实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码匹配的情况下，表明该充电装置为自移动设备对应的充电装置，该自移动设备可以使用该充电装置进行充电，因此，可以根据图像位置关系和实际位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。而在实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码不匹配的情况下，表明该充电装置不为自移动设备对应的充电装置，该自移动设备无法使用该充电装置进行充电，此时，可以丢弃该采集的图像，以控制图像传感器进行下一帧图像的采集，并重复执行步骤101至后续步骤。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，引导标识可以设置于充电装置的充电桩上，可以根据实际位置关系和图像位置关系，采用PNP算法确定图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系之间的位姿，根据充电桩与充电装置的充电触点之间的外参矩阵、图像传感器与自移动设备之间的外参矩阵和上述位姿，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

下面结合实施例五，对上述过程进行详细说明。图9为本申请实施例五所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。如图9所示，在图6或图7所示实施例的基础上，步骤303或步骤404具体可以包括以下步骤：

步骤501，根据实际位置关系和图像位置关系，采用PNP算法确定图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿。

本申请实施例中，图像传感器的坐标系可以为相机坐标系，相机坐标系的坐标原点定义在镜头的光心，X轴水平向右，Y轴水平向下，单位是毫米。

本申请实施例中，充电桩的坐标系为预先标定的坐标系，比如，该充电桩的坐标系可以为预先在充电桩上标定的坐标系，比如该充电桩的坐标系的原点可以为充电桩的质心，Y轴竖直向上，X轴水平向右或向左。

本申请实施例中，可以根据实际位置关系和图像位置关系，采用PNP算法确定图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿(也可以称为位姿变换)，该图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿可以包括第一旋转矩阵R1和第一位移矢量t1(或称为第一平移向量)，例如上述位姿可以为由第一旋转矩阵R1和第一位移矢量t1组成的变换矩阵T_t1。

其中，PNP(pespective-n-point)算法可以包括P3P、EPNP、UPNP、DLT(DirectLinear Transform)、优化求解等算法。

步骤502，查询第一外参矩阵，以及第二外参矩阵。

其中，第一外参矩阵是从充电桩的坐标系变换至充电装置的充电触点的坐标系的变换矩阵，即第一外参矩阵为充电桩与充电装置的充接触点之间的外参矩阵。第二外参矩阵是从图像传感器的坐标系变换至自移动设备的坐标系的变换矩阵，即第二外参矩阵为图像传感器与自移动设备之间的外参矩阵。

本申请实施例中，充电装置的充电触点的坐标系为预先标定的坐标系，比如，该充电触点的坐标系可以为预先在充电触点上标定的坐标系，比如该充电触点的坐标系的原点可以为两个充电触点连线的中点，Y轴竖直向上，X轴水平向右或向左。

本申请实施例中，自移动设备的坐标系为预先标定的坐标系，如该自移动设备的坐标系可以为预先在自移动设备上标定的坐标系，如该自移动设备的坐标系的原点可以为自移动设备的质心，Y轴竖直向上，X轴水平向右或向左。

本申请实施例中，第一外参矩阵和第二外参矩阵均可预先标定得到，因此，可直接查询第一外参矩阵，以及第二外参矩阵。

步骤503，根据第一外参矩阵和第二外参矩阵，对图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿进行变换，得到自移动设备相对充电装置的位姿。

本申请实施例中，可以根据第一外参矩阵和第二外参矩阵，对图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿进行变换，得到自移动设备相对充电装置的位姿。例如，标记第一外参矩阵为E1，第二外参矩阵为E2，图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿由第一旋转矩阵R1和第一位移矢量t1组成，则自移动设备相对充电装置的位姿可以包括自移动设备的坐标系相对充电触点的坐标系的第二旋转矩阵和第二位移矢量，第二旋转矩阵可以为：E2*R1*E1，第二位移矢量可以为E2*t1*E1。

需要说明的是，现有技术中，自移动设备的定位信息不包含ID信息，在多自移动设备使用场景中，对充电桩位置和自移动设备的定位均有较高的需求，一旦一台自移动设备回充错误，会导致同场景其他自移动设备回充失败。

而本申请中，引导标识设置于充电装置的充电桩上，每个充电桩可以具有对应的引导标识，即每个充电桩可以对应的编码，从而每个自移动设备可以对应一个充电桩，只有在自移动设备的编码与充电桩的引导标识对应的编码匹配的情况下，才能使用该充电桩对自移动设备进行充电，而在不匹配的情况下，则无法使用该充电桩对自移动设备进行充电，由此，可以实现多台自移动设备共同回充的功能，并且，还可以避免造成其他自移动设备回充失败的情况。

作为一种可能的实现方式，当编码部分包括多个第一标记点时，可以将候选坐标系中的第一标记点的坐标位置，映射到引导标识所在的标准坐标系中，得到第一标记点在标准坐标系中的坐标位置，根据各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置，确定目标编码。下面结合实施例六，对上述过程进行详细说明。

图10为本申请实施例六所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。如图10所示，在图2所示实施例的基础上，步骤203具体可以包括以下步骤：

步骤601，将候选坐标系与标准坐标系进行坐标系变换，得到候选坐标系与标准坐标系之间的仿射变换矩阵。

本申请实施例中，标准坐标系为预先在自移动设备所处空间内的充电装置的引导标识上标定的坐标系。具体地，根据引导标识上的坐标系部分，在引导标识上预先标定的坐标系。该标准坐标系是与候选坐标系相对应的，未存在畸变的坐标系。

本申请实施例中，仿射变换可以理解为对原坐标轴进行放缩、旋转、平移后形成的新坐标轴。在确定候选坐标系和标准坐标系后，可以根据二维几何变换，确定候选坐标系与标准坐标系之间的仿射变换矩阵。

步骤602，采用仿射变换矩阵，将候选坐标系下的各第一标记点坐标位置变换至标准坐标系下，以得到各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置。

本申请实施例中，针对候选坐标系中的每个第一标记点，可以采用仿射变换矩阵，将该第一标记点的坐标位置变换至标准坐标系下，得到该标记点在标准坐标系下的坐标位置。

步骤603，根据各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置，确定对应的目标编码。

本申请实施例中，可以根据各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置，确定对应的目标编码。例如，可以将各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置进行组合，得到对应的目标编码。举例而言，当第一标记点的个数为3个时，假设3个第一标记点在标准坐标系下的坐标位置分别为(1，1)、(2，2)和(3，3)，则目标编码可以为112233、11-22-33、1122 33、1-1-2-2-3-3等。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，为了提升处理效率，降低工作量，在根据采集的图像中的坐标系部分，在采集的图像中确定候选坐标系之后，可以仅从设定分布范围内，确定编码部分中的各第一标记点。

具体地，可以首先根据预处理后的图像中各像素点的取值，确定坐标系部分，或者，直接根据采集的图像中各像素点的取值，确定坐标系部分，之后，根据坐标系部分，确定候选坐标系，接着，在候选坐标系中，确定编码部分的设定分布范围，最后，在采集的图像或预处理后的图像中的设定分布范围内识别各第一标记点，若在设定分布范围内无法识别得到第一标记点，则丢弃该采集的图像，而若在设定分布范围内识别得到各第一标记点，则可以执行步骤102以及后续步骤。

也就是说，引导标识为已知的，第一标记点的分布范围也是可获知的，为了提升图像的处理效率，仅可以识别处于设定分布范围的标记点作为第一标记点。举例而言，当引导标识如图3所示时，设定分布范围可以为候选坐标系的第二象限，仅可以将采集的图像中处于第二象限的标记点，作为编码部分中的各第一标记点。或者，当引导标识如图4所示时，设定分布范围可以为候选坐标系的第四象限，即可以将采集的图像中处于第四象限的标记点，作为编码部分中的各第一标记点。

需要说明的是，引导标识可能受到照明和光照的影响，当环境亮度较高或者较低时，均影响图像识别结果的准确性，因此，本申请中，为了提升采集的图像中坐标系部分和编码部分，或至少三个参考标记点识别结果的准确性，从而提升位姿计算结果的准确性，当充电装置或充电桩上设置引导标识时，引导标识中的坐标系部分(比如图3中的五个第二标记点)和编码部分(比如图3和图4中的三个第一标记点)或至少三个参考标记点所处的位置可以设置红外LED光源，用于向外发射红外光，图像传感器可以为红外相机，从而可拍摄包含引导标识的采集的图像，可以不受自移动设备所处空间内的环境亮度影响，可以提升识别结果的准确性。此外，红外光的波段可为940纳米，以使用户肉眼不可见，从而避免干扰用户。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，可以根据自移动设备相对充电装置的位姿，进行路径规划，并按照规划的路径控制自移动设备向充电装置移动。下面结合实施例七，对上述过程进行详细说明。

图11为本申请实施例七所提供的自移动设备的控制方法的流程示意图。如图11所示，在上述实施例的基础上，步骤103或205具体可包括以下步骤：

步骤701，根据自移动设备相对充电装置的位姿，规划自移动设备与充电装置之间的目标路径。

本申请实施例中，可以根据自移动设备相对充电装置的位姿进行路径规划，规划得到的自移动设备与充电装置之间的目标路径，在保证回充方向使得自移动设备与充电装置的充电触点接触，即使得自移动设备成功充电的前提下，可以为圆弧形，也可以是余弦曲线中的一部分，或者为其它分段路径，本申请对此并不作限制。

步骤702，控制自移动设备沿目标路径移动，直至监测到自移动设备接收到充电装置的充电信号，或者，自移动设备到达充电装置，则控制自移动设备停止移动。

本申请实施例中，在规划得到目标路径后，可以控制自移动设备沿上述目标路径移动，直至监测到自移动设备接收到充电装置的充电信号，或者，自移动设备到达充电装置，则控制自移动设备停止移动。如果长时间未检测到充电信号，则进行提示或重试回充流程，即重复执行步骤101及后续步骤。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，在规划得到目标路径后，自移动设设备可以沿该目标路径移动，在自移动设备沿目标路径移动过程中，可以通过图像识别，不断更新自移动设备相对充电装置的位姿，或者，还可以在满足预设条件后更新自移动设备相对充电装置的位姿，比如每隔预设时间段后更新自移动设备相对充电装置的位姿，或者，每隔预设距离后更新自移动设备相对充电装置的位姿，并根据更新后的位姿，更新规划目标路径，直至监测到自移动设备接收到充电装置的充电信号，或者，自移动设备到达充电装置，由此，可以实现根据自移动设备与充电装置的位姿，对规划的路径进行动态更新，可以使得自移动设备能够调整自身状态沿着更新后的目标路径进行移动，可以提升自移动设备回充的成功率。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种自移动设备的控制装置。图12为本申请实施例八所提供的自移动设备的控制装置的结构示意图。如图12所示，该自移动设备的控制装置100包括：

获取模块110，用于获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，图像中展示有充电装置的引导标识。

确定模块120，用于根据引导标识，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

控制模块130，用于根据位姿，控制自移动设备移动至充电装置进行充电。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，引导标识中包括坐标系部分和编码部分，确定模块120，具体用于：根据坐标系部分，确定候选坐标系；根据编码部分包含的多个第一标记点在候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码；若目标编码与自移动设备的编码匹配，根据第一标记点，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，确定模块120具体用于：查询各第一标记点之间的实际位置关系；确定各第一标记点在图像中的图像位置关系；根据实际位置关系和图像位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

在本申请实施例的另一种可能的实现方式中，引导标识中包括至少三个参考标记点；确定模块120，具体用于：确定引导标识中的至少三个参考标记点在图像中的图像位置关系；查询该至少三个参考标记点之间的实际位置关系；根据实际位置关系和图像位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，确定模块120，具体用于：在多个候选位置关系中，确定与该至少三个参考标记点的图像位置关系匹配的实际位置关系；若实际位置关系对应的编码与自移动设备的编码匹配，根据图像位置关系和实际位置关系，确定自移动设备相对充电装置的位姿。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，引导标识设置于充电装置的充电桩上；确定模块120，具体还用于：根据实际位置关系和图像位置关系，采用PNP算法确定图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿；查询第一外参矩阵，以及第二外参矩阵；其中，第一外参矩阵是从充电桩的坐标系变换至充电装置的充电触点的坐标系的变换矩阵，第二外参矩阵是从图像传感器的坐标系变换至自移动设备的坐标系的变换矩阵；根据第一外参矩阵和第二外参矩阵，对图像传感器的坐标系相对充电桩的坐标系的位姿进行变换，得到自移动设备相对充电装置的位姿。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，坐标系部分包括至少五个第二标记点；确定模块120，具体用于：在图像中，分别连接共线的至少三个第二标记点，得到两条连线；将处于两条连线交点的第二标记点，确定为候选坐标系的原点，将两条连线，确定为候选坐标系的坐标轴，坐标轴的方向是根据处于坐标轴上的第二标记点与原点的距离确定的。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，坐标系部分包括非对称图案；确定模块120，具体用于：根据非对称图案中的设定参考线，确定候选坐标系的坐标轴，坐标轴的方向，是根据非对称图案中设定局部图案所在位置确定的；和/或，根据非对称图案中设定关键点所在位置，确定候选坐标系中设定的坐标点。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，确定模块120，具体用于：将候选坐标系与设定的标准坐标系进行坐标系变换，得到候选坐标系与标准坐标系之间的仿射变换矩阵；采用仿射变换矩阵，将候选坐标系下的各第一标记点坐标位置变换至标准坐标系下，以得到各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置；根据各第一标记点在标准坐标系下的坐标位置，确定对应的目标编码。

在本申请实施例的一种可能的实现方式中，控制模块130，具体用于：根据位姿，规划自移动设备与充电装置之间的目标路径；控制自移动设备沿目标路径移动，直至监测到自移动设备接收到充电装置的充电信号，或者，到达充电装置，则控制自移动设备停止移动。

进一步地，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，控制模块130，还用于：在自移动设备沿目标路径移动过程中，更新自移动设备相对充电装置的位姿；根据更新的位姿，更新规划目标路径。

需要说明的是，前述对自移动设备的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的自移动设备的控制装置，此处不再赘述。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种自移动设备，包括：图像传感器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时，实现如本申请前述实施例提出的自移动设备的控制方法。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请前述实施例提出的自移动设备的控制方法。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本申请前述实施例提出的自移动设备的控制方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，如，可被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种自移动设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，所述图像中展示有充电装置的引导标识；

根据所述引导标识，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

根据所述位姿，控制所述自移动设备移动至所述充电装置进行充电；

其中，所述引导标识中包括坐标系部分和编码部分；所述根据所述引导标识，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿，包括：

根据所述坐标系部分，确定候选坐标系；

根据所述编码部分包含的多个第一标记点在所述候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码；以及

若所述目标编码与所述自移动设备的编码匹配，根据所述第一标记点，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

所述根据所述第一标记点，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿，包括：

查询各所述第一标记点之间的实际位置关系；

确定各所述第一标记点在所述图像中的图像位置关系；

根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

所述引导标识设置于所述充电装置的充电桩上；所述根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿，包括：

根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，采用PNP算法确定所述图像传感器的坐标系相对所述充电桩的坐标系的位姿；

查询第一外参矩阵，以及第二外参矩阵；其中，所述第一外参矩阵是从所述充电桩的坐标系变换至所述充电装置的充电触点的坐标系的变换矩阵，所述第二外参矩阵是从所述图像传感器的坐标系变换至所述自移动设备的坐标系的变换矩阵；

根据所述第一外参矩阵和所述第二外参矩阵，对所述图像传感器的坐标系相对所述充电桩的坐标系的位姿进行变换，得到所述自移动设备相对所述充电装置的位姿。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述引导标识中包括至少三个参考标记点；所述根据所述引导标识，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿，包括：

确定所述至少三个参考标记点在所述图像中的图像位置关系；

查询所述至少三个参考标记点之间的实际位置关系；

根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述查询所述至少三个参考标记点之间的实际位置关系，包括：

在多个候选位置关系中，确定与所述至少三个参考标记点的图像位置关系匹配的实际位置关系；

所述根据所述图像位置关系和所述实际位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿，包括：

若所述实际位置关系对应的编码与所述自移动设备的编码匹配，根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述坐标系部分包括至少五个第二标记点；所述根据所述坐标系部分，确定候选坐标系，包括：

在所述图像中，分别连接共线的至少三个所述第二标记点，得到两条连线；

将处于所述两条连线交点的第二标记点，确定为所述候选坐标系的原点，将所述两条连线，确定为所述候选坐标系的坐标轴，所述坐标轴的方向是根据处于所述坐标轴上的所述第二标记点与所述原点的距离确定的。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述坐标系部分包括非对称图案；所述根据所述坐标系部分，确定候选坐标系，包括：

根据所述非对称图案中的设定参考线，确定所述候选坐标系的坐标轴，所述坐标轴的方向是根据所述非对称图案中设定局部图案所在位置确定的；

和/或，

根据所述非对称图案中设定关键点所在位置，确定所述候选坐标系中设定的坐标点。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述编码部分包含的多个第一标记点，在所述候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码，包括：

将所述候选坐标系与设定的标准坐标系进行坐标系变换，得到所述候选坐标系与所述标准坐标系之间的仿射变换矩阵；

采用所述仿射变换矩阵，将所述候选坐标系下的各所述第一标记点坐标位置变换至所述标准坐标系下，以得到各所述第一标记点在所述标准坐标系下的坐标位置；

根据各所述第一标记点在所述标准坐标系下的坐标位置，确定对应的目标编码。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述位姿，控制所述自移动设备向所述充电装置移动，包括：

根据所述位姿，规划所述自移动设备与所述充电装置之间的目标路径；

控制所述自移动设备沿所述目标路径移动，直至监测到所述自移动设备接收到所述充电装置的充电信号，或者，到达所述充电装置，则控制所述自移动设备停止移动。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述位姿，规划所述自移动设备与所述充电装置之间的目标路径之后，还包括：

在所述自移动设备沿所述目标路径移动过程中，更新所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

根据更新的所述位姿，更新规划所述目标路径。

9.一种自移动设备的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取自移动设备搭载的图像传感器采集的图像；其中，所述图像中展示有充电装置的引导标识；

确定模块，用于根据所述引导标识，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

控制模块，用于根据所述位姿，控制所述自移动设备移动至所述充电装置进行充电；

其中，所述引导标识中包括坐标系部分和编码部分；所述确定模块，具体用于：

根据所述坐标系部分，确定候选坐标系；根据所述编码部分包含的多个第一标记点在所述候选坐标系中的坐标位置，解码得到目标编码；若所述目标编码与所述自移动设备的编码匹配，根据所述第一标记点，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

所述确定模块，具体用于：

查询各所述第一标记点之间的实际位置关系；确定各所述第一标记点在所述图像中的图像位置关系；根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；

所述引导标识设置于所述充电装置的充电桩上；所述确定模块，具体用于：

根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，采用PNP算法确定所述图像传感器的坐标系相对所述充电桩的坐标系的位姿；

查询第一外参矩阵，以及第二外参矩阵；其中，所述第一外参矩阵是从所述充电桩的坐标系变换至所述充电装置的充电触点的坐标系的变换矩阵，所述第二外参矩阵是从所述图像传感器的坐标系变换至所述自移动设备的坐标系的变换矩阵；

根据所述第一外参矩阵和所述第二外参矩阵，对所述图像传感器的坐标系相对所述充电桩的坐标系的位姿进行变换，得到所述自移动设备相对所述充电装置的位姿。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述引导标识中包括至少三个参考标记点；所述确定模块，具体用于：

确定所述引导标识中的至少三个参考标记点在所述图像中的图像位置关系；查询所述至少三个参考标记点之间的实际位置关系；根据所述实际位置关系和所述图像位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

在多个候选位置关系中，确定与所述至少三个参考标记点的图像位置关系匹配的实际位置关系；若所述实际位置关系对应的编码与所述自移动设备的编码匹配，根据所述图像位置关系和所述实际位置关系，确定所述自移动设备相对所述充电装置的位姿。

12.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述坐标系部分包括至少五个第二标记点；所述确定模块，具体用于：

在所述图像中，分别连接共线的至少三个所述第二标记点，得到两条连线；将处于所述两条连线交点的第二标记点，确定为所述候选坐标系的原点，将所述两条连线，确定为所述候选坐标系的坐标轴；其中，所述坐标轴的方向，是根据处于所述坐标轴上的所述第二标记点与所述原点的距离确定的。

13.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述坐标系部分包括非对称图案；所述确定模块，具体用于：

根据所述非对称图案中的设定参考线，确定所述候选坐标系的坐标轴，所述坐标轴的方向是根据所述非对称图案中设定局部图案所在位置确定的；

和/或，

根据所述非对称图案中设定关键点所在位置，确定所述候选坐标系中设定的坐标点。

14.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

将所述候选坐标系与设定的标准坐标系进行坐标系变换，得到所述候选坐标系与所述标准坐标系之间的仿射变换矩阵；采用所述仿射变换矩阵，将所述候选坐标系下的各所述第一标记点坐标位置变换至所述标准坐标系下，以得到各所述第一标记点在所述标准坐标系下的坐标位置；根据各所述第一标记点在所述标准坐标系下的坐标位置，确定对应的目标编码。

15.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

根据所述位姿，规划所述自移动设备与所述充电装置之间的目标路径；控制所述自移动设备沿所述目标路径移动，直至监测到所述自移动设备接收到所述充电装置的充电信号，或者，到达所述充电装置，则控制所述自移动设备停止移动。

16.根据权利要求15所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，还用于：

在所述自移动设备沿所述目标路径移动过程中，更新所述自移动设备相对所述充电装置的位姿；根据更新的所述位姿，更新规划所述目标路径。

17.一种自移动设备，其特征在于，包括图像传感器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-8中任一所述的自移动设备的控制方法。

18.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的自移动设备的控制方法。

Images