[發(fā)明專利]機(jī)器人出入口控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510870235.0
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105513175B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)慶佳;胡剛;賴時伍;瞿磊;宋瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 盛視科技股份有限公司
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00;G06T7/00;G06T7/70
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44380
• 代理人: 吳雅麗

1.一種機(jī)器人出入口控制方法，其特征在于，所述機(jī)器人出入口控制方法包括：

準(zhǔn)備步驟：對各個接口進(jìn)行初始化處理，并讀取第一圖像采集裝置所采集圖像；

停車判斷步驟：利用前后幀差法得到圖像并進(jìn)行二值化處理，然后計(jì)算圖像中預(yù)定亮度像素點(diǎn)的個數(shù)，若小于預(yù)定閾值，則判斷為停車；

前側(cè)窗識別步驟：通過幀差累加從采集圖像中提取輪廓，進(jìn)行直線檢測，再根據(jù)前側(cè)窗特征識別出前側(cè)窗的下邊緣和后垂直邊緣；

前側(cè)窗定位步驟：根據(jù)邏輯判斷排除直線，再從排除余下的直線中精確定位前側(cè)窗的下邊沿位置和后垂直邊沿位置；

優(yōu)化步驟：如果停車后抓取的第一幀圖像沒有檢測和定位出前側(cè)窗的下邊沿和后垂直邊沿，則抓取下一幀圖像，重復(fù)前側(cè)窗識別步驟和前側(cè)窗定位步驟直到定位出為止；

車體側(cè)面與機(jī)械臂距離計(jì)算步驟：第二圖像采集裝置采集車輛進(jìn)入出入口通道并壓住機(jī)械臂預(yù)定范圍地面所刷黑白相間的條紋時的圖片，根據(jù)所述圖片求出未被車輪壓住的條紋數(shù)N，根據(jù)Z＝N×Nm計(jì)算出車體側(cè)面與機(jī)械臂的距離Z，其中，Nm為每條條紋的寬度；

圖像坐標(biāo)位置到空間坐標(biāo)位置的轉(zhuǎn)換步驟：由前側(cè)窗定位步驟得到前側(cè)窗的下邊沿和后垂直邊沿的交叉點(diǎn)為(x，y)，通過第一圖像采集裝置標(biāo)定得到攝像頭內(nèi)參矩陣[fx，fy，cx，cy]，則交叉點(diǎn)(x，y)相對于第一圖像采集裝置的實(shí)際位置為X＝x×Z/fx-cx，Y＝y(tǒng)×Z/fy-cy，其中，Z為車體側(cè)面與機(jī)械臂的距離，最后計(jì)算交叉點(diǎn)(x，y)相對于機(jī)械臂原點(diǎn)的實(shí)際空間位置Xc＝X+xl，Yc＝Y(jié)+yl，Zc＝Z+zl，其中，xl、yl、zl是第一圖像采集裝置相對于機(jī)械臂原點(diǎn)X、Y、Z三個方向上的距離差；及

機(jī)械臂移動到前側(cè)窗位置步驟：通過控制機(jī)械臂的XYZ三個方向的電機(jī)使機(jī)械臂移動到所述坐標(biāo)位置(Xc，Yc，Zc)，以對駕駛員信息進(jìn)行采集；

前側(cè)窗識別步驟包括：

車頂位置識別子步驟：計(jì)算第一圖像采集裝置所采集圖像的幀差，并進(jìn)行二值化處理，然后經(jīng)過形態(tài)學(xué)處理，再進(jìn)行幀差累加得到車輛運(yùn)行的累加軌跡圖像，在累加軌跡圖像上求Y軸方向上的最小值，以此得到前側(cè)窗的下邊緣位置Ym，然后求X軸方向的最小值，得到前側(cè)窗的后垂直邊緣位置Xm；及

前側(cè)窗直線圖像獲取子步驟：抓取一幀圖像，并根據(jù)累加軌跡圖像得到的前側(cè)窗的下邊緣位置Ym和后垂直邊緣位置Xm剪切圖像，對剪切圖像使用錯位差分法檢測車輛輪廓后使用動態(tài)Canny算子和霍夫直線檢測算法得到前側(cè)窗直線圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人出入口控制方法，其特征在于，在前側(cè)窗定位步驟中，對于前側(cè)窗的下邊緣位置Ym位置向下最小可能前側(cè)窗高度區(qū)域下的直線，根據(jù)方向、角度及長度排除一部分直線，再從排除余下的直線中在水平方向上求最長長度直線，其位置即為前側(cè)窗的下邊沿的位置，對于前側(cè)窗的后垂直邊緣位置Xm位置向前估算前側(cè)窗區(qū)域以內(nèi)的直線，根據(jù)方向、角度及長度排除一部分直線，再從排除余下的直線中在垂直方向上求最小X坐標(biāo)的直線，其位置即為前側(cè)窗的后垂直邊沿位置。

3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人出入口控制方法，其特征在于，準(zhǔn)備步驟和停車判斷步驟之間還包括：

駛?cè)霗z測步驟：在視頻圖像中的車道上設(shè)置第一虛擬檢測線圈，并對經(jīng)過第一虛擬檢測線圈的由視頻圖像采集裝置捕獲的視頻圖像中的像素進(jìn)行背景差法處理以確認(rèn)車輛駛?cè)搿?/p>

4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器人出入口控制方法，其特征在于，所述機(jī)械臂移動到前側(cè)窗位置步驟之后還包括：

駛離檢測步驟：在視頻圖像中的車道上設(shè)置第二虛擬檢測線圈，并對經(jīng)過第二虛擬檢測線圈的由視頻圖像采集裝置捕獲的視頻圖像中的像素進(jìn)行背景差法處理以確認(rèn)車輛駛離；及

復(fù)原步驟：通過控制機(jī)械臂的XYZ三個方向的電機(jī)使機(jī)械臂移動到坐標(biāo)為(0，0，0)的位置，更新背景。

5.一種機(jī)器人出入口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人出入口控制系統(tǒng)基于如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的機(jī)器人出入口控制方法，包括：

設(shè)于出入口的通道；

設(shè)于通道的信息采集側(cè)的機(jī)械臂，機(jī)械臂預(yù)定范圍地面刷有黑白相間的條紋；

設(shè)于通道的信息采集側(cè)的、用于采集車輛信息的第一圖像采集裝置；

設(shè)于通道的信息采集側(cè)的、用于對未被車輛壓住的條紋進(jìn)行圖像采集的第二圖像采集裝置；及

連接于機(jī)械臂、第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置的主機(jī)。