[發(fā)明專利]一種立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710656894.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107403454B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈滿德;沈文揚(yáng);周利兵;郭建中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80;G06T7/70;E04H6/12
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括泊車(chē)識(shí)別區(qū)、待存車(chē)輛、車(chē)牌識(shí)別設(shè)備、車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備、集線器、工控機(jī)、上位機(jī)和機(jī)器人，其特征在于：所述泊車(chē)識(shí)別區(qū)設(shè)置在停車(chē)場(chǎng)入口，根據(jù)停車(chē)場(chǎng)的容量和高峰期存車(chē)流量設(shè)置泊車(chē)識(shí)別區(qū)的面積大小；泊車(chē)識(shí)別區(qū)地面劃分為若干個(gè)泊車(chē)位，泊車(chē)位之間用線條標(biāo)識(shí)，泊車(chē)位內(nèi)的地面布設(shè)黑白相間的條紋；在每個(gè)泊車(chē)位前方和上方分別安裝車(chē)牌識(shí)別設(shè)備和車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備，車(chē)牌識(shí)別設(shè)備用于獲取泊車(chē)位內(nèi)車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)，車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備用來(lái)判定泊車(chē)位內(nèi)是否有車(chē)輛停入，并獲取泊車(chē)位內(nèi)車(chē)輛的位置參數(shù)和尺寸參數(shù)，包括車(chē)輛中心與泊車(chē)位中心的偏差、車(chē)輛軸線與泊車(chē)位軸線的偏差、車(chē)輛外輪廓長(zhǎng)度和寬度；

所述車(chē)牌識(shí)別設(shè)備是車(chē)牌相機(jī)，所述車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備是監(jiān)測(cè)相機(jī)，所述集線器是千兆網(wǎng)集線器，所述工控機(jī)是視覺(jué)工控機(jī)，所述機(jī)器人是搬運(yùn)機(jī)器人；

所述監(jiān)測(cè)相機(jī)采用工業(yè)短焦鏡頭，所述測(cè)量系統(tǒng)采用張正友標(biāo)定算法進(jìn)行標(biāo)定，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量誤差校正和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換；系統(tǒng)標(biāo)定時(shí)首先制作標(biāo)定板，采集標(biāo)定板圖像，標(biāo)定板的位置和方向盡量覆蓋測(cè)量空間；接下來(lái)進(jìn)行圖像處理，提取圖像中標(biāo)定板的特征點(diǎn)，估算無(wú)畸變成像條件下，測(cè)量系統(tǒng)的五個(gè)內(nèi)參數(shù)和所有外參數(shù)；最后，應(yīng)用最小二乘法估算畸變系數(shù)，利用極大似然法，優(yōu)化估計(jì)，提升精度；

所述坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換是指：車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)在監(jiān)測(cè)相機(jī)的圖像中采用圖像坐標(biāo)系統(tǒng)表示，搬運(yùn)機(jī)器人搬運(yùn)車(chē)輛時(shí)以車(chē)輛在泊車(chē)位中的物理坐標(biāo)為基礎(chǔ)，采用標(biāo)定將車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)在圖像中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成在泊車(chē)位中的物理坐標(biāo)；利用標(biāo)定好的內(nèi)、外參數(shù)將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成物理坐標(biāo)；將搬運(yùn)機(jī)器人的中心與泊車(chē)位中心對(duì)齊，記錄搬運(yùn)機(jī)器人各伺服軸的位置值，即搬運(yùn)機(jī)器人在該泊車(chē)位取車(chē)時(shí)的基準(zhǔn)；搬運(yùn)機(jī)器人根據(jù)車(chē)輛中心與泊車(chē)位中心的偏差，以及車(chē)輛軸線與泊車(chē)位軸線的夾角，調(diào)整抓取機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)取車(chē)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述標(biāo)定板為黑白相間的棋盤(pán)格或圓形標(biāo)志點(diǎn)的HALCON標(biāo)定板；所述特征點(diǎn)為棋盤(pán)格角點(diǎn)或圓形標(biāo)志點(diǎn)圓心；所述五個(gè)內(nèi)參數(shù)為鏡頭焦距f，像元尺寸s_x和s_y，光軸坐標(biāo)c_x和c_y；所述外參數(shù)為旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矩陣T；所述畸變系數(shù)為針孔成像模型中鏡頭徑向畸變系數(shù)k，用以修正桶型畸變或枕型畸變引起的測(cè)量誤差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述車(chē)牌相機(jī)在進(jìn)行車(chē)牌號(hào)識(shí)別時(shí)，對(duì)于無(wú)法識(shí)別的車(chē)牌字符采用模糊處理，并設(shè)有人工輔助接口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述視覺(jué)工控機(jī)負(fù)責(zé)將車(chē)牌號(hào)、位置參數(shù)、尺寸參數(shù)、車(chē)牌圖像、車(chē)輛圖像發(fā)送到上位機(jī)；所述上位機(jī)將這些結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)并利用位置參數(shù)和尺寸參數(shù)控制搬運(yùn)機(jī)器人將泊車(chē)位的車(chē)輛轉(zhuǎn)運(yùn)至停車(chē)位；所述搬運(yùn)機(jī)器人為抓取機(jī)器人，或者是AGV式機(jī)器人。

5.一種如權(quán)利要求1所述的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)所采用的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于：所述車(chē)牌識(shí)別與位置參數(shù)、尺寸參數(shù)測(cè)量包括以下步驟：

步驟一：車(chē)輛駛?cè)胱R(shí)別區(qū)泊車(chē)位；

步驟二：車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控泊車(chē)位內(nèi)場(chǎng)景變化，根據(jù)泊車(chē)位內(nèi)目標(biāo)大小、形狀、運(yùn)動(dòng)速度與軌跡，判斷泊車(chē)位內(nèi)是否有車(chē)輛，并是否已停穩(wěn)；

步驟三：判定車(chē)輛停穩(wěn)后，等待客戶離開(kāi)識(shí)別區(qū)，并準(zhǔn)備接收客戶發(fā)出的“確認(rèn)停車(chē)”指令；

步驟四：?jiǎn)?dòng)車(chē)牌識(shí)別設(shè)備，進(jìn)行車(chē)牌號(hào)識(shí)別，對(duì)于無(wú)法識(shí)別的車(chē)牌字符采用模糊處理，同時(shí)設(shè)有人工輔助接口；

步驟五：?jiǎn)?dòng)車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備，進(jìn)行車(chē)輛的中心坐標(biāo)、與泊車(chē)位中心的夾角、外輪廓長(zhǎng)度和寬度參數(shù)的測(cè)量，并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果轉(zhuǎn)換成相對(duì)于泊車(chē)位的物理值；

步驟六：工控機(jī)將車(chē)牌號(hào)、位置參數(shù)、尺寸參數(shù)、車(chē)牌圖像、車(chē)輛圖像發(fā)送到上位機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于：所述車(chē)牌識(shí)別設(shè)備是車(chē)牌相機(jī)，所述車(chē)輛監(jiān)測(cè)設(shè)備是監(jiān)測(cè)相機(jī)，所述集線器是千兆網(wǎng)集線器，所述工控機(jī)是視覺(jué)工控機(jī)，所述機(jī)器人是搬運(yùn)機(jī)器人。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛位置參數(shù)和尺寸參數(shù)測(cè)量方法，其特征在于：所述上位機(jī)將視覺(jué)工控機(jī)上傳的車(chē)牌號(hào)、位置參數(shù)、尺寸參數(shù)、車(chē)牌圖像、車(chē)輛圖像結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)；所述上位機(jī)利用位置參數(shù)和尺寸參數(shù)控制搬運(yùn)機(jī)器人將泊車(chē)位的車(chē)輛轉(zhuǎn)運(yùn)至停車(chē)位，完成存車(chē)；所述搬運(yùn)機(jī)器人為抓取機(jī)器人，或者是AGV式機(jī)器人。