[發(fā)明專利]一種基于雙目視覺和尋路緣技術(shù)的導(dǎo)航系統(tǒng)及導(dǎo)航方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811097502.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN109084778B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫洪茂;周連鋒;馮健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連維德智能視覺技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20;G01C21/34
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種基于雙目視覺導(dǎo)航方法和尋路緣導(dǎo)航方法的導(dǎo)航系統(tǒng)，包括雙目相機(jī)、云臺(tái)相機(jī)和輪下編碼器，其特征在于：所述雙目相機(jī)由兩個(gè)相同的相機(jī)組成，分辨率均為960*480，相機(jī)間距為15cm，視角均為60度，平行地面并高于地面50cm，用于視覺導(dǎo)航；所述視覺導(dǎo)航包括：利用前后連續(xù)兩幀的左右圖像，即四幀圖像，分別提取每幀圖像塊特征與角點(diǎn)特征，并采用卷積方式進(jìn)行處理，將有效的2D特征點(diǎn)投影到3D空間中，利用立體匹配的方式，迭代求解出左右兩幀圖像的運(yùn)動(dòng)軌跡，即以裝載雙目相機(jī)的巡檢機(jī)器人的出發(fā)位置為世界坐標(biāo)原點(diǎn)，通過累積的方式，求解出當(dāng)前行駛位置位于世界坐標(biāo)系的具體位置坐標(biāo)，所述左右兩幀圖像的運(yùn)動(dòng)軌跡算法為：

假設(shè)K為特征點(diǎn)坐標(biāo)形成的向量，N為偏移量，U為3D空間坐標(biāo),

S1，選取向量K初值:

S2，計(jì)算殘差：r⁰＝U-K⁰N；

S3，計(jì)算K的第i個(gè)元素增量；

S4，計(jì)算下次迭代殘差；

經(jīng)過上面迭代計(jì)算出向量從而得出當(dāng)前行駛的位置位于世界坐標(biāo)系的具體位置坐標(biāo)；

所述云臺(tái)相機(jī)為單目相機(jī)，分辨率1920*1080，俯視地面且與地面夾角20度，該單目相機(jī)拍攝路面信息，用于檢測(cè)路邊緣，實(shí)現(xiàn)尋路緣導(dǎo)航；所述尋路緣導(dǎo)航包括：針對(duì)柏油路、水泥路、紅磚路或青磚路的路面，通過深度學(xué)習(xí)算法，簡單快速分割出路面，然后對(duì)路面與非路面的交界處，利用紋理與邊緣的信息，有效提取出路緣特征，并通過霍夫變換檢測(cè)判斷是否為直線邊緣，所述霍夫變換采用如下直線方程：

xcosα+ysinα＝β，式中：

α表示直線的法線方向，0≤α＜180，β表示原點(diǎn)至直線的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述雙目相機(jī)和云臺(tái)相機(jī)均利用張正友標(biāo)定法進(jìn)行畸變矯正。