[發(fā)明專利]雙目視覺區(qū)域目標的深度信息提取及剖面分析系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510021300.2
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104656683B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王孫安;陳先益;邸宏宇;程元皓;王冰心
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于運動控制領(lǐng)域，涉及一種雙目視覺區(qū)域目標的深度信息提取及剖面分析系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前隨著科技的發(fā)展，人工智能的不斷進步各種各樣的能自主行走的智能車的應(yīng)用已經(jīng)在各個領(lǐng)域中，如農(nóng)業(yè)采摘機器人、外太空探索機器人、排爆機器人等，它們的行走的路面環(huán)境往往比較復雜為非結(jié)構(gòu)化道路，為了能使智能移動機器人能在復雜的路面環(huán)境中行走必須預先獲取路面的環(huán)境信息：路面粗糙度（路面的突起、凹陷）、坡度信息等。只有充分獲取路面的行走信息才能對智能移動機器人進行最佳行走路徑規(guī)劃、對行走的位姿進行預估計，從而使其能更加安全平穩(wěn)的行走。

目前對復雜的非結(jié)構(gòu)化道路路面進行分析的方法，特別是對路面的粗糙度和剖面同時進行預測分析的技術(shù)較少。主要分為接觸式和非接觸式測量方法。接觸式測量的方式主要有多輪測平車、拖車式顛簸累積儀、遞推式的路面計等通過儀器部分機構(gòu)直接接觸地面來檢測路面，這主要用在結(jié)構(gòu)化道路上；非接觸式的有主要有車載式顛簸累積儀，基于慣性基準的軸頭加速度測量方法、基于慣性基準的激光位移傳感器與加速度傳感器配合使用的激光斷面儀、沿車輛縱向一列分布多個加速度傳感器的慣性測量方法等，其中推廣使用較多的是激光斷面儀測量方法，同樣這些方式主要適用于結(jié)構(gòu)化道路的測量。此外激光掃描雷達也能很好的獲取路面信息，其能很好用于結(jié)構(gòu)化道路也能適用于復雜的非結(jié)構(gòu)行走路面檢測。目前比較常見的還有用機器視覺對周圍地形行走信息的獲取，其主要用于障礙物檢測，或者三維地形重建很少用于地面地形的剖面分析。

但現(xiàn)有技術(shù)中接觸式和非接觸式主要用于結(jié)構(gòu)化道路上，而對于較復雜的非結(jié)構(gòu)化道路或者野外路面測量則不相適應(yīng)，其無法使智能移動機器人實時獲取行走前方的路況信息，只能根據(jù)已測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，由于非結(jié)構(gòu)化路面行走環(huán)境復雜多變很難用現(xiàn)有數(shù)據(jù)區(qū)分析即將通過的區(qū)域路面；而激光掃面雷達雖然能用于不同的路面環(huán)境檢測則其主要用于路面的障礙物檢測對于地面的粗糙度和路面的坡度分析則乏力，而且設(shè)備較昂貴；現(xiàn)有的機器視覺對周圍行走路面環(huán)境進行獲取，既能適應(yīng)于結(jié)構(gòu)化道路，又能很好的應(yīng)用于非結(jié)構(gòu)化的復雜路面環(huán)境，但是目前的研究主要側(cè)重于障礙物檢測，周圍環(huán)境的三維重建，三維重建需要處理大量的數(shù)據(jù)，嚴重影響了智能移動機器人的行走效率很難滿足其行走的實時性要求，如果能夠有效地獲取智能移動機器人行走區(qū)域的剖面信息，即可有效的提高智能移動機器人的行走效率，然而現(xiàn)有的技術(shù)中沒有涉及到如何獲取區(qū)域剖面信息的系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種雙目視覺區(qū)域目標的深度信息提取及剖面分析系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法可以對待測區(qū)域的粗糙度進行檢測，并獲取待測區(qū)域的剖面信息。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的雙目視覺區(qū)域目標的深度信息提取及剖面分析系統(tǒng)包括左支架、右支架、第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器、第三驅(qū)動器、第四驅(qū)動器、第五驅(qū)動器、控制板、第一步進電機、第二步進電機、第三步進電機、第四步進電機、第五步進電機、旋轉(zhuǎn)板、第一傳動齒輪組、第二傳動齒輪組、第三傳動齒輪組、左旋轉(zhuǎn)軸、右旋轉(zhuǎn)軸、主軸電子指南針、左電子指南針、右電子指南針、左相機支架、右相機支架、左相機、右相機、左電子陀螺儀、右電子陀螺儀、支架板、主軸及底板，第三傳動齒輪組由第一齒輪及第二齒輪組成，第一傳動齒輪組由第三齒輪及第四齒輪組成，第二傳動齒輪組由第五齒輪及第六齒輪組成；