[發(fā)明專利]農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)及其導航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110339289.6
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102506852A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁幼春
• 申請（專利權(quán)）人: 丁幼春
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)，包括：視覺導航平臺模塊，與所述視覺導航平臺模塊相連的導航路徑檢測模塊、轉(zhuǎn)向控制模塊和安全預(yù)警模塊；所述導航路徑檢測模塊，用于實時采集、處理、分析圖像，獲得導航路徑參數(shù)；所述轉(zhuǎn)向控制模塊，用于獲得農(nóng)用車輛作業(yè)速度與轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角狀態(tài)，根據(jù)導航路徑參數(shù)實現(xiàn)指定角度的轉(zhuǎn)向；所述安全預(yù)警模塊，用于檢測周圍環(huán)境信息，進行分析對比并報警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)，其特征在于：所述導航路徑檢測模塊，包括用于分析曲率大小的曲率分析模塊、用于識別作業(yè)與未作業(yè)邊界的小曲率路徑檢測模塊和大曲率路徑檢測模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)，其特征在于：所述轉(zhuǎn)向控制模塊，包括液壓轉(zhuǎn)向裝置，小曲率路徑的跟蹤模塊，大曲率路徑跟蹤模塊和傳感器中位標定模塊，所述液壓轉(zhuǎn)向裝置中增加了一個閉式液壓轉(zhuǎn)向器，分別與原轉(zhuǎn)向液壓缸和原液壓轉(zhuǎn)向器相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)，其特征在于：所述安全預(yù)警模塊，包括田頭線檢測模塊，障礙物檢測模塊和報警裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)，其特征在于：所述視覺導航平臺模塊軟件系統(tǒng)，包括參數(shù)實時顯示模塊，視頻圖像與GPS定位顯示模塊，實時航向指示模塊，動畫示意模塊，導航狀態(tài)控制模塊，轉(zhuǎn)向調(diào)試模塊和GPS設(shè)置模塊。

6.一種權(quán)利要求1～5所述的農(nóng)用車輛視覺導航系統(tǒng)的導航方法，包括導航路徑檢測方法、轉(zhuǎn)向控制方法和安全預(yù)警方法；所述導航路徑檢測方法包括相機安裝方式、小曲率路徑檢測和大曲率路徑檢測；所述轉(zhuǎn)向控制方法包括電控液壓轉(zhuǎn)向改裝、小曲率路徑跟蹤、大曲率路徑跟蹤和傳感器中位標定；所述安全預(yù)警方法包括田頭線檢測和障礙物檢測。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的農(nóng)用車輛視覺導航方法，其特征在于：所述小曲率路徑檢測，利用旋轉(zhuǎn)投影算法和導航路徑參數(shù)直方圖融合算法，通過角度枚舉對圖像ROI實施旋轉(zhuǎn)變換，由旋轉(zhuǎn)后圖像的列均值與枚舉角度構(gòu)成旋轉(zhuǎn)投影矩陣，對其行向量實施差分運算得到差分旋轉(zhuǎn)投影矩陣，由差分旋轉(zhuǎn)投影矩陣的極值可確定圖像導航路徑，即航向偏差與航位偏差，進而可以求得世界坐標系下的導航路徑參數(shù)，在此過程中，實施線性壓縮，旋轉(zhuǎn)角度先粗分再細分的二步法。