[發明專利]適用于自主移動車輛的環境感知的單目視覺導航方法

有效

• 申請號: 200710122902.2
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN101067557A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 毛曉艷;張晉;陳建新
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/26
• 代理公司: 中國航天科技專利中心
• 代理人: 安麗

1、適用于自主移動車輛的環境感知的單目視覺導航方法，其特征在于包括下列步驟：

(1)測量相機畸變的內參數，測量后將相機安裝到自主移動車輛上，確定像平面坐標系到世界坐標系的轉換關系；

(2)記錄當前車體姿態，在當前車體可視范圍內采集圖像，并將采集的圖像回傳至圖形操作界面，根據目標位置及圖像情況選擇車體行走方式，然后對采集得到的圖像進行畸變校正，使校正后的圖像滿足小孔成像原理，根據畸變校正后的圖像選擇行走路徑以及路徑上的路徑點，將車體當前位置和選擇的路徑點根據步驟(1)所述的像平面坐標系到世界坐標系的轉換關系換算到世界坐標系下，將換算結果發給車體，并將選擇的路徑以車體寬度的形式顯示在圖形操作界面上；

(3)車體沿著選擇路徑行走，當步驟(2)中車體選擇路徑點跟蹤行走方式時，實時修正路徑點在世界坐標系下的坐標值，直至到達當前可視范圍內最后一個路徑點；

當步驟(2)中車體選擇自主避障行走方式時，將相機俯仰到指定角度對當前場景拍照，對場景中障礙物進行區域分割，識別障礙區域，估算障礙高度，規劃繞開障礙的路徑，車體按照規劃的路徑行走，直至到達當前可視范圍內最后一個路徑點；

(4)當車體到達當前可視范圍內最后一個路徑點時，從步驟(2)開始循環執行，直至車體到達最終目標位置；

所述的世界坐標系指車體坐標系或地面的某個導航系統坐標系。

2、根據權利要求1所述的適用于自主移動車輛的環境感知的單目視覺導航方法，其特征在于：所述步驟(3)中車體行走過程中還定期采集圖像，將圖像回傳至圖形操作界面后對圖像進行畸變校正，并將根據當前車體位置、姿態將車體修正或規劃的路徑點顯示在圖形操作界面上，當車體沒有避開障礙物時，對車體發送緊急停車指令。

3、根據權利要求1或2所述的適用于自主移動車輛的環境感知的單目視覺導航方法，其特征在于：所述步驟(1)中的像平面坐標系到世界坐標系的轉換關系通過相機坐標系到相機支架坐標系轉換、相機支架坐標系到桅桿坐標系轉換、桅桿坐標系到車體坐標系轉換、車體坐標系到世界坐標系轉換四步后，將四步綜合結合成像公式參數方程得到像平面坐標系到世界坐標系的轉換關系。

4、根據權利要求1或2所述的適用于自主移動車輛的環境感知的單目視覺導航方法，其特征在于：所述步驟(2)中的將行走的路徑以車體寬度的形式顯示在圖像上采用基于量化圖形的遙操作方法，將像平面坐標系到世界坐標系的轉換關系求反解，得到世界坐標系下的點在像平面坐標系下的位置。