CN107272690A - 基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法及惯性导引车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法及惯性导引车，在应用场所设置有双目视觉传感器、高速图像采集系统，以双目视觉传感器所在位置为地面坐标系的原点；在终控机内设置运动轨迹；双目视觉传感器、高速图像采集系统测量，视觉系统处理器确定位置，陀螺仪测量速度、方向、加速度；终控机计算出惯性导引车前进的位移、方向、偏向角；工控机控制驱动模块完成校正。本发明的导航方面采用双目立体视觉定位原理，时效性、工作效率、灵敏度高，定位准确，场地设置相较于二维码定位技术容易布置实现，并且不易老化损耗失效，对场地地面平整度、场地形状的要求都大大降低，导航可靠性得到提升，适用性也大大提升。

Description

基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法及惯性导引车

技术领域

本发明涉及车辆导引领域，尤其涉及一种基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法及惯性导引车。

背景技术

随着科技的发展，车辆的自动导引技术被广泛的应用，车辆能够按照规划好的路线自动运行，不需要人工操作，因而能大大提高工作效率，节约人工成本。

目前的自动导引方式主要是光学导引、电磁导引等方法。然而这些方法都有其局限性，随着技术的发展，也出现了一些新的导向技术，如二维码定位导引技术，此方法能有效地提高路径设计的复杂性，然而需要等距的铺设大量的二维码标签，并且在长时间的工作后，容易产生积累误差，影响正常的作业。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法及惯性导引车。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法，包括以下步骤：

步骤一、在惯性导引车的应用场所内设定一个地面坐标系，在应用场所设置有双目视觉传感器、高速图像采集系统、视觉系统处理器，以双目视觉传感器所在位置为地面坐标系的原点；在应用场所设置一终控机，终控机中设置一与所述地面坐标系具有点对应关系的空间坐标系；

步骤二、终控机通过无线通信模块与惯性导引车的工控机建立无线桥接，工控机连接驱动模块、陀螺仪，在终控机内设置惯性导引车的运动轨迹，终控机将信息发送给工控机，工控机控制驱动模块驱动惯性导引车移动；

步骤三、双目视觉传感器、高速图像采集系统采集信息，经视觉系统处理器确定惯性导引车在地面坐标系的位置，陀螺仪测量惯性导引车速度、方向、加速度，并实时反馈给终控机；

步骤四、终控机根据视觉系统处理器反馈信息，计算惯性导引车实际移动轨迹，与规划运动轨迹进行比对；根据陀螺仪反馈信息，并与上次反馈数据比对，计算出惯性导引车前进的位移、方向、偏向角；

步骤五、终控机根据惯性导引车实际位置和运动状态，向工控机发出位置校正信息，工控机控制驱动模块完成位置校正，控制惯性导引车按规划运动轨迹移动。

一种基于双目立体视觉导航方法的惯性导引车，包括惯性引导车车体，车体上安装有工控机，工控机通过驱动模块控制车体运动，车体上还安装有陀螺仪；还包括一设置在惯性导引车应用场所内的地面坐标系，地面坐标系原点设有双目视觉传感器、高速图像采集系统、视觉系统处理器；还包括一设置在惯性导引车应用场所内的终控机、无线通信模块，终控机内规划车体运动轨迹，并向工控机发送车体运动指令；所述无线通信模块建立终控机与工控机无线桥接，陀螺仪测量车体运动速度、运动方向、加速度，通过无线通信模块实时反馈至终控机。

本发明的有益效果是：

本发明的导航采用双目立体视觉定位原理，双目视觉系统时效性、工作效率、灵敏度高，定位准确，场地设置相较于二维码定位技术容易布置实现，并且不易老化损耗失效，对场地地面平整度、场地形状的要求都大大降低，导航可靠性得到提升，适用性也大大提升。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法，包括以下步骤：

步骤一、在惯性导引车的应用场所1内设定一个地面坐标系，在应用场1所设置有双目视觉传感器2、高速图像采集系统10，以双目视觉传感器2所在位置为地面坐标系的原点；在应用场所1设置一终控机3、视觉系统处理器11，终控机3中设置一与所述地面坐标系具有点对应关系的空间坐标系；

步骤二、终控机3通过无线通信模块4与惯性导引车5的工控机6建立无线桥接，工控机6控制驱动模块7、陀螺仪8，在终控机3内设置惯性导引车5的运动轨迹，终控机3将信息发送给工控机6，工控机6控制驱动模块7驱动惯性导引车5移动；

步骤三、双目视觉传感器2、高速图像采集系统10采集信息，经视觉系统处理器11确定惯性导引车在地面坐标系的位置，陀螺仪8测量惯性导引车5速度、方向、加速度，并实时反馈给终控机3；

步骤四、终控机3根据视觉系统处理器11反馈信息，计算惯性导引车5实际移动轨迹，与规划运动轨迹进行比对；根据陀螺仪8反馈信息，并与上次反馈数据比对，计算出惯性导引车5前进的位移、方向、偏向角；

步骤五、终控机3根据惯性导引车5实际位置和运动状态，向工控机6发出位置校正信息，工控机6控制驱动模块完成位置校正，控制惯性导引车5按规划运动轨迹移动。

本发明还提供一种基于双目立体视觉导航方法的惯性导引车，包括惯性引导车车体9，车体9上安装有工控机6，工控机6通过驱动模块7控制车体运动，车体9上还安装有陀螺仪8；还包括一设置在惯性导引车应用场所1内的地面坐标系，地面坐标系原点设有双目视觉传感器2、高速图像采集系统10；还包括一设置在惯性导引车应用场所1内的终控机3、无线通信模块4、视觉系统处理器11，终控机3内规划车体运动轨迹，并向工控机6发送车体运动指令；所述无线通信模块4建立终控机3与工控机6无线桥接，陀螺仪8测量车体运动速度、运动方向、加速度，通过无线通信模块4实时反馈至终控机3。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种基于双目立体视觉的惯性导引车导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在惯性导引车的应用场所内设定一个地面坐标系，在应用场所设置有双目视觉传感器、高速图像采集系统，以双目视觉传感器所在位置为地面坐标系的原点；在应用场所设置一终控机、视觉系统处理器，终控机中设置一与所述地面坐标系具有点对应关系的空间坐标系；

步骤二、终控机通过无线通信模块与惯性导引车的工控机建立无线桥接，工控机连接驱动模块、陀螺仪，在终控机内设置惯性导引车的运动轨迹，终控机将信息发送给工控机，工控机控制驱动模块驱动惯性导引车移动；

步骤三、双目视觉传感器、高速图像采集系统采集信息，经视觉系统处理器确定惯性导引车在地面坐标系的位置，陀螺仪测量惯性导引车速度、方向、加速度，并实时反馈给终控机；

步骤四、终控机根据视觉系统处理器反馈信息，计算惯性导引车实际移动轨迹，与规划运动轨迹进行比对；根据陀螺仪反馈信息，并与上次反馈数据比对，计算出惯性导引车前进的位移、方向、偏向角；

步骤五、终控机根据惯性导引车实际位置和运动状态，向工控机发出位置校正信息，工控机控制驱动模块完成位置校正，控制惯性导引车按规划运动轨迹移动。

2.一种基于双目立体视觉导航方法的惯性导引车，其特征在于，包括惯性引导车车体，车体上安装有工控机，工控机通过驱动模块控制车体运动，车体上还安装有陀螺仪；还包括一设置在惯性导引车应用场所内的地面坐标系，地面坐标系原点设有双目视觉传感器、高速图像采集系统；还包括一设置在惯性导引车应用场所内的终控机、无线通信模块、视觉系统处理器，终控机内规划车体运动轨迹，并向工控机发送车体运动指令；所述无线通信模块建立终控机与工控机无线桥接，陀螺仪测量车体运动速度、运动方向、加速度，通过无线通信模块实时反馈至终控机。