[發明專利]嵌入式系統的視覺導引AGV系統及方法

無效

• 申請號: 201110436672.3
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102608998A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 樓佩煌;王龍軍;喻俊;錢曉明;武星;楊旭
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種嵌入式系統的視覺導引AGV系統，采用以DSP為圖像處理器、ARM為任務管理器和FPGA為協處理器組成嵌入式硬件系統，其特征在于將攝像機①與地面成一定角度前向傾斜安裝，用于采集將要行走的路徑信息，預測即將拐彎、停車、定位前的減速；設在小車中心并垂直于地面的攝像機②，用于采集當前小車正在行走的路徑信息，包括正常行駛過程中小車相對導引路徑的位置、角度偏差，停車點的精確定位，轉彎處精確轉彎。

2.根據權利要求1所述的嵌入式系統的視覺導引AGV系統，其特征在于所述攝像機①的安裝高度和與地面的夾角由小車的最大運行速度有關，視野最遠點為最大運行速度的1-1.2倍。

3.一種根據權利要求1所述的嵌入式系統的視覺導引AGV系統的標定方法，其特征在于所述方法如下：采用固定在小車上的兩個攝像機(7)、(12)實時采集導引路徑信息，其中將攝像機①(12)與地面成一定角度傾斜向前，用于采集遠景圖像，預測小車將要行走的路徑；攝像機②(7)設在小車內的中前部，并垂直于地面，用于二次精確定位；在特定位置的地表面鑲嵌抗金屬射頻標簽，小車經過標簽上方時，車載射頻讀卡器(11)獲取標簽內的信息；系統采用激光掃描器(14)實時掃描前方180°、3米范圍內的障礙物，實現避障檢測和避障；嵌入式系統控制箱(25)作為圖像采集、圖像處理、控制策略的內核；采集的圖像經高斯高通濾波、邊緣檢測和兩步Hough變換計算小車相對當前路徑的位置偏差和角度偏差，在工位點反饋AGV當前相對定位參考點的二維偏差量。

4.根據權利要求3所述的嵌入式系統的視覺導引AGV系統的標定方法，其特征在于所述嵌入式系統控制箱(25)包括DSP處理器和ARM微控制器，DSP處理器僅采集圖像的灰度信息，為每個攝像機采集的圖像在外部SDRAM中劃分三個緩存區，三個緩存區分別為：當前處理幀、上一次有效采集幀和當前采集幀；DSP采用EDMA方式采集圖像，數據采集過程中不需要管理，僅在每采集完一幀產生的硬件中斷中管理下一次EDMA傳輸的目標緩沖區為上一次有效采集幀。

5.根據權利要求4所述的嵌入式系統的視覺導引AGV系統的標定方法，其特征在于小車正常行駛過程中，攝像機①采集的圖像經高斯高通濾波、基于橫向和豎向梯度兩個方向的邊緣檢測，經自適應二值化后，先采用2個像素距離步長、2°角度步長的Hough變換粗略計算是長度和角度，是位置參數(ρ，θ)，在這個結果的基礎上以1個像素距離步長、0.1°角度步長的Hough變換在(ρ±3，θ±3)范圍內的計算精確解；在工位點附近，鑲嵌在地面的射頻卡觸發車載讀卡器獲取當前工位信息，DSP以串口接收中斷的方式獲取當前工位信息，并啟動攝像機②采集圖像，反饋AGV當前相對定位參考點的二維偏差量。