CN107562049A - 一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法及智能叉车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法，包括：智能叉车利用照明单元朝地面照亮拍摄区域；智能叉车通过摄像头朝地面拍摄拍摄区域以获得倾斜图像；智能叉车对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域所对应的垂直图像；智能叉车从已知位置图像集中获取智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域的参考图像；智能叉车将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位；智能叉车根据方位调整智能叉车的运行轨迹，以使得垂直图像与参考图像互相重合。通过上述方式，本发明所公开的方法能够使得智能叉车在室内和室外运行，运行场所不受限制，大大提高了用户的体验。

Description

一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法及智能叉车

技术领域

本发明涉及叉车技术领域，特别是涉及一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法及智能叉车。

背景技术

随着科技的发展，工业自动化应用而生，为降低人力劳动成本，在许多工厂或者货仓都采用移动机器人进行搬运货物等。移动机器人通常设计为可远程控制或自动控制。因此人们可以自行控制移动机器人，具体可以控制移动机器人按照预定路线行走，也可以按照预定路线上下楼梯，甚至还可以越过障碍物和不平坦的地形等。

目前市面上出现许多移动机器人，特别是智能叉车，智能叉车大多数应用在货仓或者工厂中搬运货物等各种杂物。一般情况下，大多数货仓或工厂中的智能叉车都是按照预先设定的路线搬运货物，即按照预先路线的起始点装载货物，再将货物按照预先路线运输到卸载点，以此重复运作，该智能叉车的抗干扰性强且稳定性高。但是，此类智能叉车仅限于室内或带有顶棚的室外场所运行，无法在室外或空阅的地面运行，从而限制了智能叉车的运行场所，大大降低了用户的体验。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法及智能叉车，使得智能叉车能够在室内和室外运行，运行场所不受限制，大大提高了用户的体验。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法，包括：智能叉车利用照明单元朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的拍摄区域；智能叉车通过摄像头朝地面以预设角度拍摄拍摄区域所对应的倾斜图像；述智能叉车对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域所对应的垂直图像；智能叉车从已知位置图像集中获取智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域的参考图像，其中已知位置图像集对应有预定轨迹，已知位置图像集包括多个参考图像，预定轨迹由多个轨迹参考点组成，参考图像对应有轨迹参考点，参考图像所对应的轨迹参考点距离倾斜图像对应的拍摄区域最近；智能叉车将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位；智能叉车根据方位调整智能叉车的运行轨迹，以使得垂直图像与参考图像互相重合。

其中，预设角度为与地面的拍摄区域倾斜设置的角度，且预设角度的范围为30-60度。

其中，预定轨迹所对应的拍摄区域中的地面设置有反光材料或高亮度材料。

其中，该方法还包括：智能叉车移动并利用照明单元朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域；智能叉车通过摄像头朝地面以预设角度拍摄预设拍摄区域以获得预设倾斜图像；智能叉车对预设倾斜图像进行解析转换，以获得并保存相当于摄像头垂直地面拍摄预设拍摄区域所得到的参考图像。

其中，智能叉车将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位的步骤包括：智能叉车将垂直图像与参考图像进行对比以获取垂直图像与参考图像的相同区域；智能叉车以参考图像所对应的轨迹参考点作为原点，移动并旋转垂直图像，使得垂直图像与参考图像的相同区域中的图像互相重合，并计算出垂直图像相对于原点所移动的距离和角度，从而计算出垂直图像相对参考图像的方位。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种智能叉车，包括：照明单元模块，用于朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的拍摄区域；摄像头模块，用于朝地面以预设角度拍摄拍摄区域以获得倾斜图像；解析转换模块，用于对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域所对应的垂直图像；图像获取模块，用于从已知位置图像集中获取智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于摄像头模块垂直地面拍摄拍摄区域的参考图像，其中已知位置图像集对应有预定轨迹，已知位置图像集包括多个参考图像，预定轨迹由多个轨迹参考点组成，参考图像对应有轨迹参考点，参考图像所对应的轨迹参考点距离倾斜图像对应的拍摄区域最近；图像处理模块，用于将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位；调整模块，用于根据方位调整智能叉车的运行轨迹，以使得垂直图像与参考图像互相重合。

其中，预设角度为与地面的拍摄区域倾斜设置的角度，且预设角度的范围为30-60度。

其中，预定轨迹所对应的拍摄区域中的地面设置有反光材料或高亮度材料。

其中，智能叉车还包括图像预存模块，照明单元模块还用于在确定智能叉车移动时朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域；摄像头模块还用于朝地面以预设角度拍摄预设拍摄区域以获得预设倾斜图像；解析转换模块还用于对预设倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄预设拍摄区域所得到的参考图像；图像预存模块用于保存相当于摄像头垂直地面拍摄预设拍摄区域所得到的参考图像。

其中，图像处理模块包括：对比单元，用于将垂直图像与参考图像进行对比以获取垂直图像与参考图像的相同区域；调整单元，用于以参考图像所对应的轨迹参考点作为原点，移动并旋转垂直图像，使得垂直图像与参考图像的相同区域中的图像互相重合；计算单元，用于计算出垂直图像相对于原点所移动的距离和角度，从而计算出垂直图像相对参考图像的方位。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明公开的通过对比图像识别智能叉车的位置的方法包括：智能叉车利用照明单元朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的拍摄区域；智能叉车通过摄像头朝地面以预设角度拍摄拍摄区域所对应的倾斜图像；述智能叉车对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域所对应的垂直图像；智能叉车从已知位置图像集中获取智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域的参考图像，其中已知位置图像集对应有预定轨迹，已知位置图像集包括多个参考图像，预定轨迹由多个轨迹参考点组成，参考图像对应有轨迹参考点，参考图像所对应的轨迹参考点距离倾斜图像对应的拍摄区域最近；智能叉车将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位；智能叉车根据方位调整智能叉车的运行轨迹，以使得垂直图像与参考图像互相重合。通过上述方式，本发明所公开的方法能够使得智能叉车在室内和室外运行，使得智能叉车的运行场所不受限制，大大提高了用户的体验。

附图说明

图1是本发明智能叉车的第一结构示意图；

图2是本发明通过对比图像识别智能叉车的位置的方法的流程示意图；

图3是本发明智能叉车预存预定轨迹的已知位置图像集的流程示意图；

图4是图2中步骤S105的子步骤流程示意图；

图5是本发明垂直图像与参考图像进行对比的结构示意图；

图6是本发明垂直图像与参考图像进行调整后的结构示意图；

图7是本发明智能叉车的第二结构示意图；

图8是图7中智能叉车的图像处理模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明公开一种智能叉车10，该智能叉车10以地面作为识别定位对象，可在室内和室外运行。在本实施例中，智能叉车10的前端(即智能叉车10的前进方向的一端)上设有照明单元101和摄像头102，优选地，照明单元101设置在智能叉车10上的高度和摄像头102设置在智能叉车10上的高度相等。

如图2所示，图2是本发明通过对比图像识别智能叉车的位置的方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：

步骤S101：智能叉车10利用照明单元101朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的拍摄区域B。

在本实施例中，预设角度A为与地面的拍摄区域B倾斜设置的角度，且预设角度A的范围为30-60度。进一步的，预设角度A优选为45度。当然，在其他实施例中，预设角度A还可以为其他数值角度，具体需要根据实际情况而定。

具体地，照明单元101朝X方向发射光线照亮地面的拍摄区域B，即照明单元101朝X方向所发射的光线与地面的拍摄区域B形成夹角，该夹角为预设角度A。

在本实施例中，照明单元可以发出光照亮需要拍照的拍摄区域B，从而可以加强需要拍摄的拍摄区域B的亮度。优选地，照明单元为单色照明单元，而单色照明单元可以包括单色发光二极管(如红色或绿色发光二极管)或红外发射器。应理解，本发明并不限定照明单元为单色照明单元，在其他实施例中，照明单元可以为双色照明单元或其他照明单元，具体需要根据实际情况而定。

步骤S102：智能叉车10通过摄像头102朝地面以预设角度A拍摄拍摄区域B以获得倾斜图像。

在本实施例中，当智能叉车10利用照明单元101朝地面照亮地面所要拍摄的拍摄区域B的同一时刻，智能叉车10通过摄像头102朝地面拍摄拍摄区域B，换句话而已，照明单元101和摄像头102同时工作。

应理解，在步骤S101和步骤S102中，摄像头102朝地面拍摄拍摄区域B的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮拍摄区域B的倾斜角度相等。进一步的，照明单元101和摄像头102设置在智能叉车10的同一位置，且照明单元101和摄像头102可旋转设置在智能叉车10上。

应理解，在一些实施例中，摄像头102的镜头上设置有窄带滤光片，具体的，摄像头102的镜头上密封固定有窄带滤光片，这样不会受到外界影响，或者距离摄像头102的镜头的预设距离上可拆卸设置有窄带滤光片。窄带滤光片用于通过照明单元101所发出的光以及与照明单元101所发出的光的波长相同的光。也就是说，通过窄带滤光片可以过滤掉影响摄像头102拍照的光线，可以有效解决摄像头102拍照时受到强光或者其他光线的影响，大大提高了逆光拍照的质量。

应理解，在本实施例中，照明单元101和摄像头102固定在智能叉车10上，即照明单元101和摄像头102相对地面角度保持一致，不会自动调整角度。当然，在一些实施例中，智能叉车10自动调整摄像头102拍摄拍摄区域B的角度，由于摄像头102朝地面拍摄拍摄区域B的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮拍摄区域B的倾斜角度相等，因此在智能叉车10利用照明单元101朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的拍摄区域B时，智能叉车10识别照明单元101的预设角度A，并自动调节摄像头102拍摄拍摄区域B的角度，使得摄像头102拍摄拍摄区域B的角度与照明单元101照亮拍摄区域B的角度相等。

步骤S103：智能叉车10对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头102垂直地面拍摄拍摄区域B所对应的垂直图像。

应理解，将倾斜图像转换成垂直图像，而垂直图像相当于摄像头102沿垂直地面方向Y拍摄拍摄区域B所得到的图像，而垂直图像的像素点之间的距离都是相等的，便于计算偏航角和位移偏差，这样能够容易对比图像，也方便识别。

也就是说，该倾斜图像可以分解转换为相当于摄像头102垂直地面拍摄拍摄区域B所对应的垂直图像，也可以分解转换为相当于摄像头102平行地面拍摄拍摄区域B所对应的水平图像。由于水平图像为相当于摄像头102沿水平方向拍摄拍摄区域B，因此摄像头102与拍摄区域B的距离直接影响水平图像，如摄像头102处于第一位置拍摄拍摄区域B的第一水平图像与摄像头102处于第二位置拍摄拍摄区域B的第二水平图像的图像不相同，因此不能通过水平图像来确定摄像头102的位置。而垂直图像为摄像头102沿垂直方向Y拍摄的图像，由于摄像头102的高度是不变的，因此无论摄像头102处于距离拍摄区域B的哪个位置，摄像头102所拍摄的垂直图像都是一样的，比较起来比较直观，能直接通过垂直图像确定摄像头102的位置。

步骤S104：智能叉车10从已知位置图像集中获取智能叉车10已走过的轨迹所对应的相当于摄像头102垂直地面拍摄拍摄区域B的参考图像。

在本实施例中，已知位置图像集对应有预定轨迹，已知位置图像集包括多个参考图像，预定轨迹由多个轨迹参考点组成，参考图像互相对应有轨迹参考点。

在本实施例中，参考图像所对应的轨迹参考点距离倾斜图像对应的拍摄区域最近。也就是说，轨迹参考点距离当前的拍摄区域最近。

应理解，在步骤S101之前，本发明的方法还包括智能叉车10预存对应有预定轨迹的已知位置图像集的步骤，具体地，如图3所示，该预存步骤包括以下子步骤：

步骤S201：智能叉车10移动并利用照明单元101朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域。

值得注意的是，预设拍摄区域和拍摄区域为同一区域。在步骤S201中，操作人员推动智能叉车10移动，智能叉车10在移动的过程利用照明单元101照亮地面的预设拍摄区域。

步骤S202：智能叉车10通过摄像头102朝地面以预设角度A拍摄预设拍摄区域以获得预设倾斜图像。

在步骤S202中，照明单元101发射光线照亮地面的预设拍摄区域时，智能叉车10的摄像头102朝地面拍摄预设拍摄区域以获得预设倾斜图像，即照明单元101和摄像头102同时工作。

应理解，在步骤S201和步骤S202中，摄像头102朝地面拍摄预设拍摄区域的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮预设拍摄区域的倾斜角度相等。

进一步的，在一些实施例中，智能叉车10自动调整摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度，由于摄像头102朝地面拍摄预设拍摄区域的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮预设拍摄区域的倾斜角度相等，因此在智能叉车10利用照明单元101朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域时，智能叉车10识别照明单元101的预设角度A，并自动调节摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度，使得摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度与照明单元101照亮预设拍摄区域的角度相等。

值得注意的是，在一些实施例中，照明单元101照亮预设拍摄区域的角度、摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度、照明单元101照亮拍摄区域B的角度以及摄像头102拍摄拍摄区域B的角度均相等。又或者，智能叉车10自动识别照明单元101照亮预设拍摄区域的角度后，自动调整摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度，并在智能叉车10工作时，自动调整照明单元101照亮拍摄区域B的角度，同时还自动调整摄像头102拍摄拍摄区域B的角度。

步骤S203：智能叉车10对预设倾斜图像进行解析转换，以获得并保存相当于摄像头102垂直地面拍摄预设拍摄区域所得到的参考图像。

在步骤S203中，智能叉车10一边移动一边拍摄，以得到多张参考图像以形成已知位置图像集。

在上述步骤S201、步骤S202和步骤S203中，智能叉车10一边移动，一边通过其摄像头102拍摄预设拍摄区域，其中摄像头102拍摄的间隔很小，如0.01秒拍摄或者智能叉车10移动2厘米拍摄，从而通过保存已知位置图像集来记录预定轨迹，即智能叉车10具有学习功能，可以预先通过图像来记录轨迹路线。

在本实施例中，预定轨迹所对应的拍摄区域B中的地面设置有反光材料或高亮度材料。又或者，预定轨迹所对应的拍摄区域B中对比度比较小的地面设置有反光材料或高亮度材料。也就是说，在地面的拍摄区域B上可以设置有反光材料或高亮度材料，这样能够在预定轨迹的对比度不明显的区域增加反光材料或高亮度材料来提高图像的对比度。具体的，可以是在地面的拍摄区域B的比较暗的区域增加反光材料或高亮度材料(如反光膜、反光板或白色漆)。

步骤S105：智能叉车10将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位。

如图3所示，步骤S105包括以下子步骤：

步骤S1051：智能叉车10将垂直图像与参考图像进行对比以获取垂直图像与参考图像的相同区域；

步骤S1052：智能叉车10以参考图像所对应的轨迹参考点作为原点，移动并旋转垂直图像，使得垂直图像与参考图像的相同区域中的图像互相重合，并计算出垂直图像相对于原点所移动的距离和角度，从而计算出垂直图像相对参考图像的方位。

以如图5作为例子说明，智能叉车10将垂直图像P2与参考图像P1进行对比，并根据对比结果获取垂直图像P2与参考图像P1的相同区域分别为P11和P21。同时，智能叉车10查找出垂直图像P2中的相同区域P21的图像P22与参考图像P1中的相同区域P11的图像P12相同。因此，智能叉车10以参考图像P1所对应的轨迹参考点作为原点a建立x轴和y轴坐标，应理解，参考图像P1所对应的轨迹参考点可以是参考图像P1的相同区域P11上的任意位置，具体需要根据实际需要而定，此实施例以参考图像P1的左下角端点作为轨迹参考点。同时，智能叉车10以垂直图像P2的相同区域P21上的任意位置作为移动点b，而移动点b与原点a在相同区域上是一一对应的，即此实施例的垂直图像P2的左下角端点作为移动点b，将移动点b朝向原点a方向移动，即将垂直图像P2按照移动点b沿y轴移动距离y1，将垂直图像P2按照移动点b沿x轴移动距离x1，同时将垂直图像P2按照移动点b按照逆时针方向旋转A度(旋转角度A为空间旋转角度)，使得垂直图像P2中的相同区域P21的图像P22与参考图像P1的相同区域P11中的图像P12互相重合，如图6所示。应理解，上述的垂直图像P2的调整是一边移动垂直图像P2，一般将垂直图像P2与参考图像P1进行对比，以判断垂直图像P2与参考图像P1的相同区域中的图像是否互相重合。值得注意的是，智能叉车10判断垂直图像P2与参考图像P1的相同区域中的图像是否互相重合的步骤时，在垂直图像P2与参考图像P1的相同区域中的图像重合度达到预定值时，判定垂直图像P2与参考图像P1的相同区域中的图像互相重合，其中，预定值为用户设定的值，如百分之五十以上或百分之八十以上，具体需要根据实际情况而定。

步骤S106：智能叉车10根据方位调整智能叉车10的运行轨迹，以使得垂直图像与参考图像互相重合。

应理解，在步骤S106中，该方位为垂直图像相对参考图像的方位，因此，对于智能叉车10而言，该方位也为该智能叉车10的位置相对预设位置的方位，其中预设位置为参考图像所对应的的智能叉车10的标准位置。因此智能叉车10以该方位来调整自身的运行轨迹，使得垂直图像与参考图像互相重合。

具体地，在一些实施例中，调整过程为：当垂直图像的第一参考点处于参考图像的第二参考点的后方时(以智能叉车10作为参考对象)，智能叉车10向前移动，应理解，第一参考点可以为垂直图像中距离智能叉车10最远的点，又或者第一参考点可以为垂直图像中距离智能叉车10最近的点，第二参考点与第一参考点对应。当垂直图像的第三参考点处于参考图像的第四参考点的左侧方时(以智能叉车10作为参考对象)，智能叉车10向右侧方移动，应理解，第三参考点可以为垂直图像中距离智能叉车10的左侧方最远的点，又或者第三参考点可以为垂直图像中距离智能叉车10的右侧方最近的点，第四参考点与第三参考点对应。

如图7所示，该智能叉车10包括照明单元模块103、摄像头模块104、解析转换模块105、图像获取模块106、图像处理模块107和调整模块108。

照明单元模块103用于朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的拍摄区域B。

在本实施例中，预设角度A为与地面的拍摄区域B倾斜设置的角度，且预设角度A的范围为30-60度。进一步的，预设角度A优选为45度。当然，在其他实施例中，预设角度A还可以为其他数值角度，具体需要根据实际情况而定。

具体地，照明单元模块103的照明单元101朝X方向发射光线照亮地面的拍摄区域B，即照明单元模块103的照明单元101朝X方向所发射的光线与地面的拍摄区域B形成夹角，该夹角为预设角度A。

在本实施例中，照明单元模块103的照明单元101可以发出光照亮需要拍照的拍摄区域B，从而可以加强需要拍摄的拍摄区域B的亮度。优选地，照明单元模块103的照明单元101可以发出单色光线，如照明单元模块103的照明单元101包括单色发光二极管(如红色或绿色发光二极管)或红外发射器。

摄像头模块104用于朝地面以预设角度拍摄拍摄区域以获得倾斜图像。

在本实施例中，当照明单元模块103的照明单元101朝地面照亮地面所要拍摄的拍摄区域B的同一时刻，摄像头模块104的摄像头102朝地面拍摄拍摄区域B，换句话而已，照明单元模块103的照明单元101和摄像头模块104的摄像头102同时工作。

摄像头模块104的摄像头102朝地面拍摄拍摄区域B的倾斜角度与照明单元模块103的照明单元101朝地面发射光线照亮拍摄区域B的倾斜角度相等。进一步的，照明单元模块103的照明单元101和摄像头模块104的摄像头102设置在智能叉车10的同一位置，且照明单元模块103的照明单元101和摄像头模块104的摄像头102可旋转设置在智能叉车10上。

应理解，在一些实施例中，摄像头模块104的摄像头102的镜头上设置有窄带滤光片，具体的，摄像头模块104的摄像头102的镜头上密封固定有窄带滤光片，这样不会受到外界影响，或者距离摄像头模块104的摄像头102的镜头的预设距离上可拆卸设置有窄带滤光片。窄带滤光片用于通过照明单元101所发出的光以及与照明单元101所发出的光的波长相同的光。也就是说，通过窄带滤光片可以过滤掉影响摄像头102拍照的光线，可以有效解决摄像头102拍照时受到强光或者其他光线的影响，大大提高了逆光拍照的质量。

应理解，在本实施例中，照明单元模块103的照明单元101和摄像头模块104的摄像头102固定在智能叉车10上，即照明单元模块103的照明单元101和摄像头模块104的摄像头102相对地面角度保持一致，不会自动调整角度。当然，在一些实施例中，智能叉车10自动调整摄像头模块104的摄像头102拍摄拍摄区域B的角度，由于摄像头模块104的摄像头102朝地面拍摄拍摄区域B的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮拍摄区域B的倾斜角度相等，因此在智能叉车10利用照明单元101朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的拍摄区域B时，智能叉车10识别照明单元101的预设角度A，并自动调节摄像头102拍摄拍摄区域B的角度，使得摄像头102拍摄拍摄区域B的角度与照明单元101照亮拍摄区域B的角度相等。

解析转换模块105用于对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域所对应的垂直图像。

应理解，利用解析转换模块105将倾斜图像转换成垂直图像，而垂直图像相当于摄像头102沿垂直地面方向Y拍摄拍摄区域B所得到的图像，而垂直图像的像素点之间的距离都是相等的，便于计算偏航角和位移偏差，这样能够容易对比图像，也方便识别。

也就是说，该倾斜图像可以分解转换为相当于摄像头模块104的摄像头102垂直地面拍摄拍摄区域B所对应的垂直图像，也可以分解转换为相当于摄像头模块104的摄像头102平行地面拍摄拍摄区域B所对应的水平图像。由于水平图像为相当于摄像头102沿水平方向拍摄拍摄区域B，因此摄像头模块104的摄像头102与拍摄区域B的距离直接影响水平图像，如摄像头模块104的摄像头102处于第一位置拍摄拍摄区域B的第一水平图像与摄像头模块104的摄像头102处于第二位置拍摄拍摄区域B的第二水平图像的图像不相同，因此不能通过水平图像来确定摄像头102的位置。而垂直图像为摄像头102沿垂直方向Y拍摄的图像，由于摄像头模块104的摄像头102的高度是不变的，因此无论摄像头模块104的摄像头102处于距离拍摄区域B的哪个位置，摄像头模块104的摄像头102所拍摄的垂直图像都是一样的，比较起来比较直观，能直接通过垂直图像确定摄像头模块104的摄像头102的位置。

图像获取模块106用于从已知位置图像集中获取智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于摄像头模块垂直地面拍摄拍摄区域的参考图像。

在本实施例中，已知位置图像集对应有预定轨迹，已知位置图像集包括多个参考图像，预定轨迹由多个轨迹参考点组成，参考图像互相对应有轨迹参考点。

在本实施例中，参考图像所对应的轨迹参考点距离倾斜图像对应的拍摄区域最近。也就是说，轨迹参考点距离当前的拍摄区域最近。

应理解，该智能叉车10还包括图像预存模块。

其中照明单元模块103(即照明单元模块103的照明单元101)还用于在确定智能叉车10移动时朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域，应理解，预设拍摄区域和拍摄区域为同一区域，其中操作人员推动智能叉车10移动，智能叉车10在移动的过程照明单元101照亮地面的预设拍摄区域。

摄像头模块104(摄像头模块104的摄像头102)还用于朝地面以预设角度拍摄预设拍摄区域以获得预设倾斜图像，其中照明单元101发射光线照亮地面的预设拍摄区域时，摄像头模块104的摄像头102朝地面拍摄预设拍摄区域以获得预设倾斜图像，即照明单元模块103的照明单元101和摄像头模块104的摄像头102同时工作，且摄像头102朝地面拍摄预设拍摄区域的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮预设拍摄区域的倾斜角度相等。

进一步的，在一些实施例中，智能叉车10自动调整摄像头模块104的摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度，由于摄像头模块104的摄像头102朝地面拍摄预设拍摄区域的倾斜角度与照明单元101朝地面发射光线照亮预设拍摄区域的倾斜角度相等，因此在智能叉车10利用照明单元101朝地面以预设角度A照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域时，智能叉车10识别照明单元101的预设角度A，并自动调节摄像头模块104的摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度，使得摄像头模块104的摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度与照明单元101照亮预设拍摄区域的角度相等。

值得注意的是，在一些实施例中，照明单元101照亮预设拍摄区域的角度、摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度、照明单元101照亮拍摄区域B的角度以及摄像头102拍摄拍摄区域B的角度均相等。又或者，智能叉车10自动识别照明单元101照亮预设拍摄区域的角度后，自动调整摄像头102拍摄预设拍摄区域的角度，并在智能叉车10工作时，自动调整照明单元101照亮拍摄区域B的角度，同时还自动调整摄像头102拍摄拍摄区域B的角度。

解析转换模块105还用于对预设倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头102垂直地面拍摄预设拍摄区域所得到的参考图像。应理解，智能叉车10一边移动一边通过摄像头102拍摄，以通过解析转换模块105得到多张参考图像以形成已知位置图像集。

图像预存模块用于保存相当于摄像头102垂直地面拍摄预设拍摄区域所得到的参考图像。

在本实施例中，预定轨迹所对应的拍摄区域B中的地面设置有反光材料或高亮度材料。又或者，预定轨迹所对应的拍摄区域B中对比度比较小的地面设置有反光材料或高亮度材料。也就是说，在地面的拍摄区域B上可以设置有反光材料或高亮度材料，这样能够在预定轨迹的对比度不明显的区域增加反光材料或高亮度材料来提高图像的对比度。具体的，可以是在地面的拍摄区域B的比较暗的区域增加反光材料或高亮度材料(如反光膜、反光板或白色漆)。

图像处理模块107用于将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位。其中图像处理模块107包括对比单元1071、调整单元1072和计算单元1073。

对比单元1071用于将垂直图像与参考图像进行对比以获取垂直图像与参考图像的相同区域。

调整单元1072用于以参考图像所对应的轨迹参考点作为原点，移动并旋转垂直图像，使得垂直图像与参考图像的相同区域中的图像互相重合。

计算单元1073用于计算出垂直图像相对于原点所移动的距离和角度，从而计算出垂直图像相对参考图像的方位。

调整模块108用于根据方位调整智能叉车10的运行轨迹，以使得垂直图像与所述参考图像互相重合。

应理解，该方位为垂直图像相对参考图像的方位，因此，对于智能叉车10而言，该方位也为该智能叉车10的位置相对预设位置的方位，其中预设位置为参考图像所对应的的智能叉车10的标准位置。因此智能叉车10以该方位来调整自身的运行轨迹，使得垂直图像与参考图像互相重合。

综上，本发明公开的通过对比图像识别智能叉车的位置的方法包括：智能叉车利用照明单元朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的拍摄区域；智能叉车通过摄像头朝地面以预设角度拍摄拍摄区域所对应的倾斜图像；述智能叉车对倾斜图像进行解析转换，以获得相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域所对应的垂直图像；智能叉车从已知位置图像集中获取智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于摄像头垂直地面拍摄拍摄区域的参考图像，其中已知位置图像集对应有预定轨迹，已知位置图像集包括多个参考图像，预定轨迹由多个轨迹参考点组成，参考图像对应有轨迹参考点，参考图像所对应的轨迹参考点距离倾斜图像对应的拍摄区域最近；智能叉车将垂直图像与参考图像进行对比，以确定垂直图像相对参考图像的方位；智能叉车根据方位调整智能叉车的运行轨迹，以使得垂直图像与参考图像互相重合。通过上述方式，本发明所公开的方法能够使得智能叉车在室内和室外运行，使得智能叉车的运行场所不受限制，大大提高了用户的体验。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种通过对比图像识别智能叉车的位置的方法，其特征在于，包括：

所述智能叉车利用照明单元朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的拍摄区域；

所述智能叉车通过摄像头朝地面以所述预设角度拍摄所述拍摄区域以获得倾斜图像；

所述智能叉车对所述倾斜图像进行解析转换，以获得相当于所述摄像头垂直地面拍摄所述拍摄区域所对应的垂直图像；

所述智能叉车从已知位置图像集中获取所述智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于所述摄像头垂直地面拍摄所述拍摄区域的参考图像，其中所述已知位置图像集对应有预定轨迹，所述已知位置图像集包括多个参考图像，所述预定轨迹由多个轨迹参考点组成，所述参考图像对应有所述轨迹参考点，所述参考图像所对应的轨迹参考点距离所述倾斜图像对应的所述拍摄区域最近；

所述智能叉车将所述垂直图像与所述参考图像进行对比，以确定所述垂直图像相对所述参考图像的方位；

所述智能叉车根据所述方位调整所述智能叉车的运行轨迹，以使得所述垂直图像与所述参考图像互相重合。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设角度为与地面的拍摄区域倾斜设置的角度，且所述预设角度的范围为30-60度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定轨迹所对应的拍摄区域中的地面设置有反光材料或高亮度材料。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述智能叉车移动并利用所述照明单元朝地面以所述预设角度照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域；

所述智能叉车通过摄像头朝地面以所述预设角度拍摄所述预设拍摄区域以获得预设倾斜图像；

所述智能叉车对所述预设倾斜图像进行解析转换，以获得并保存相当于所述摄像头垂直地面拍摄所述预设拍摄区域所得到的所述参考图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能叉车将所述垂直图像与所述参考图像进行对比，以确定所述垂直图像相对所述参考图像的方位的步骤包括：

所述智能叉车将所述垂直图像与所述参考图像进行对比以获取所述垂直图像与所述参考图像的相同区域；

所述智能叉车以所述参考图像所对应的轨迹参考点作为原点，移动并旋转所述垂直图像，使得所述垂直图像与所述参考图像的相同区域中的图像互相重合，并计算出所述垂直图像相对于所述原点所移动的距离和角度，从而计算出所述垂直图像相对所述参考图像的方位。

6.一种智能叉车，其特征在于，包括：

照明单元模块，用于朝地面以预设角度照亮地面所要拍摄的拍摄区域；

摄像头模块，用于朝地面以所述预设角度拍摄所述拍摄区域以获得倾斜图像；

解析转换模块，用于对所述倾斜图像进行解析转换，以获得相当于所述摄像头垂直地面拍摄所述拍摄区域所对应的垂直图像；

图像获取模块，用于从已知位置图像集中获取所述智能叉车已走过的轨迹所对应的相当于所述摄像头模块垂直地面拍摄所述拍摄区域的参考图像，其中所述已知位置图像集对应有预定轨迹，所述已知位置图像集包括多个参考图像，所述预定轨迹由多个轨迹参考点组成，所述参考图像对应有所述轨迹参考点，所述参考图像所对应的轨迹参考点距离所述倾斜图像对应的所述拍摄区域最近；

图像处理模块，用于将所述垂直图像与所述参考图像进行对比，以确定所述垂直图像相对所述参考图像的方位；

调整模块，用于根据所述方位调整所述智能叉车的运行轨迹，以使得所述垂直图像与所述参考图像互相重合。

7.根据权利要求6所述的智能叉车，其特征在于，所述预设角度为与地面的拍摄区域倾斜设置的角度，且所述预设角度的范围为30-60度。

8.根据权利要求6所述的智能叉车，其特征在于，所述预定轨迹所对应的拍摄区域中的地面设置有反光材料或高亮度材料。

9.根据权利要求6所述的智能叉车，其特征在于，所述智能叉车还包括图像预存模块，

所述照明单元模块还用于在确定所述智能叉车移动时朝地面以所述预设角度照亮地面所要拍摄的预设拍摄区域；

所述摄像头模块还用于朝地面以所述预设角度拍摄所述预设拍摄区域以获得预设倾斜图像；

所述解析转换模块还用于对所述预设倾斜图像进行解析转换，以获得相当于所述摄像头垂直地面拍摄所述预设拍摄区域所得到的所述参考图像；

所述图像预存模块用于保存相当于所述摄像头垂直地面拍摄所述预设拍摄区域所得到的所述参考图像。

10.根据权利要求6所述的智能叉车，其特征在于，所述图像处理模块包括：

对比单元，用于将所述垂直图像与所述参考图像进行对比以获取所述垂直图像与所述参考图像的相同区域；

调整单元，用于以所述参考图像所对应的轨迹参考点作为原点，移动并旋转所述垂直图像，使得所述垂直图像与所述参考图像的相同区域中的图像互相重合；

计算单元，用于计算出所述垂直图像相对于所述原点所移动的距离和角度，从而计算出所述垂直图像相对所述参考图像的方位。