CN110989579B - 室内agv导引方法、装置、计算机设备及其存储介质 - Google Patents
室内agv导引方法、装置、计算机设备及其存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110989579B CN110989579B CN201911164070.XA CN201911164070A CN110989579B CN 110989579 B CN110989579 B CN 110989579B CN 201911164070 A CN201911164070 A CN 201911164070A CN 110989579 B CN110989579 B CN 110989579B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led light
- agv
- light source
- circular led
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 9
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
- G05D1/0253—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means extracting relative motion information from a plurality of images taken successively, e.g. visual odometry, optical flow
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0214—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种室内AGV导引方法、装置、计算机设备及其存储介质，所述方法包括：获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像；选取其中两个圆形LED光源的图像，处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态；选取其中一个圆形LED光源的图像，特征提取处理、并计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标；对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点。根据本发明的室内AGV导引方法，在室内现有使用LED照明灯基础上进行改造，就能满足照明、通信两用，并且通过本发明的方法，使用两个圆形LED光源就可以确定AGV的姿态及位置坐标，从而对AGV进行引导。
Description
技术领域
本发明涉及AGV导引技术，尤其涉及一种室内AGV导引方法、装置、计算机设备及其存储介质。
背景技术
传统室内AGV(Automated Guided Vehicle，即“自动导引运输车”,简称AGV)的导引方法有电磁导引、光学导引、惯性导引、激光导引、二维码导引等。但是，电磁导引维护和改造不便，光学导引只适合在比较干净的区域工作，惯性导引成本高并且随着时间的推移会产生累计误差，需要定期调整。而激光导引成本过高，并且对环境要求苛刻；二维码导引中的二维码因为铺设在地面上，容易受到车辆碾压、行人踩踏等，需定期维护。
AGV主要应用于室内场所，在上述这些导引方式里，目前还没有一项导引技术各方面性能都比较好，并可以普遍应用于各种室内场景。性能上的差异使得各项导引技术只在各自特定的场景中适用。
基于上述问题，本发明需要实现无铺设轨道、无磁钉的AGV导引定位；并且优于大多数需要三个圆形LED光源的定位导引系统；提供一种成本较低的室内AGV自动定位导引方式。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种室内AGV导引方法。
本发明的第二个目的在于提出一种室内AGV导引装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机存储介质。
为实现上述目的，第一方面，根据本发明实施例的室内AGV导引方法，所述方法包括：
获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像；
选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样；
根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态；
获取其中一个圆形LED光源的目标图像，并对目标图像进行特征提取处理得到对应图像特征；
根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标；
对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点。
第二方面，根据本发明实施例的室内AGV导引装置，包括：
图像获取模块，用于获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像；
选取及条纹图样获得模块，用于选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样；
AGV姿态获得模块，用于根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态；
获取及特征提取模块，用于获取其中一个圆形LED光源的目标图像，并对目标图像进行特征提取处理得到对应图像特征；
AGV位置坐标获得模块，用于根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标；
行驶方向调节模块，用于对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点。
第三方面，根据本发明实施例的计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的室内AGV导引方法。
第四方面，根据本发明实施例的计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上所述的室内AGV导引方法。
根据本发明的室内AGV导引方法，在室内现有使用LED照明灯基础上进行改造，就能满足照明、通信两用，是一种成本较低的室内AGV自动定位导引方法，通过本发明的方法，使用两个圆形LED光源就可以确定AGV的姿态及位置坐标，从而对AGV进行引导；并且实现了AGV无铺设轨道、无磁钉的导引定位；优于大多数需要三个圆形LED光源的定位导引系统，室内AGV导引方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例室内AGV导引方法的流程图；
图2是本发明实施例室内AGV导引方法另一个实施例的流程图；
图3是本发明实施例室内AGV导引方法中FSK调制实施例的流程图；
图4是本发明实施例室内AGV导引方法中步骤S103的流程图；
图5是本发明实施例室内AGV导引方法中步骤S105的流程图；
图6是本发明实施例室内AGV导引装置的结构示意图；
图7是本发明计算机设备一个实施例的结构示意图；
图8是本发明实施例室内AGV导引方法中双目摄像头的相机坐标系中成像关系的示意图；
图9是本发明实施例室内AGV导引方法中光源所在世界坐标系的不同区域内偏向角的示意图；
图10是本发明实施例室内AGV导引方法中光源所在世界坐标系中几何关系的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照图1所示，图1示出了本发明实施例提供的室内AGV导引方法一个实施例的流程图，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
本发明具体实施时，该室内AGV导引方法具体包括：
S101、获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像。
S102、选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样。
S103、根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态。
S104、获取其中一个圆形LED光源的目标图像，并对目标图像进行特征提取处理得到对应图像特征。
S105、根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标。
S106、对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点。
本发明的室内AGV导引方法由AGV上的控制器执行，本发明的实施例中，通过在室内现有使用LED照明灯基础上进行改造，使圆形LED光源同时满足光照、通信两个需求，从而实现一种低成本的AGV导引方式。具体地，可以在LED照明灯中加装用于产生二进制的方波信号并控制驱动圆形LED光源照射的单片机、以及用于对调制光信号进行编码的线路编码电路。
进一步地，本发明的另一个实施例，可以根据AGV不断地行驶、进行路径修正。如图2所示，AGV导引方式还可以包括：
S201、在AGV行驶的过程中，在一预设间隔时间内循环地判断所述AGV是否偏离路径行驶。具体地，譬如预设间隔时间为5秒，在每间隔5秒，就判断当前AGV是否偏离路径行驶。如果没有偏离则按上述导引方式继续前进。
S202、当判定出AGV有偏离行驶时，调节AGV的行驶方向，使其回到正确路径上，直至到达目的点。具体地，如果判定偏离行驶方向，则及时调节过来，使AGV按上述导引方式得到的正确前进方向行驶，直到到达目的点。
进一步地，所述步骤S101之前包括：对所述室内顶部的圆形LED光源进行FSK(Frequency-shift keying，频移键控，简称FSK)调制。所述FSK调制过程中使用的调制光信号由上述单片机产生。每一个所述调制光信号中包含经编码的对应圆形LED光源的唯一标识码信息。所述调制光信号为0/1二进制的方波信号。
具体实施时，如图3所示，所述对所述室内顶部的圆形LED光源进行FSK调制还包括：
S301、获取由单片机产生的频率为500-1400Hz、占空比为50％、且频率可调的调制光信号。
S302、将所述调制光信号按步长频率100Hz分成10份。
S303、根据分成的所述10份调制光信号驱动室内对应的10个圆形LED光源。
通过单片机产生的方波信号，并通过驱动圆形LED光源照射将圆形LED光源的唯一标识码信息放入光照信号中，使圆形LED光源实现数据通信效果。
进一步地，所述步骤S101之前还包括：
S1011、预先在每个圆形LED光源的边缘部对应放置一个红色标记。
S1012、预先存储每一个所述红色标记对应的室内位置坐标、每个圆形LED光源的室内位置坐标、以及每个圆形LED光源的唯一标识码与其对应室内位置坐标的关联列表。
本发明AGV的位置是在充分利用LED图像的几何特征基础上，在每个圆形LED光源的边缘放置一个红色标记，以提供相对位置信息。
进一步地，所述步骤S101还包括：采用双目摄像头拍摄获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像。即使用普通的双目摄像头捕获AGV视野内室内顶部圆形LED光源的图像。以达到更好的图像清晰度效果。所述双目摄像头采用CMOS图像传感器。
具体地，在所述步骤S102中，在摄像头拍摄的多组图像中只需选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样，在此处理的过程，包括通过采用卷帘快门方式，以流水线方式连续曝光逐行读出像素。并可以将不同时刻曝光并读出的像素行合并在一起形成完整的图像。在此过程中，使CMOS图像传感器的曝光量足够小、以使调制光信号被捕获为亮暗相间的条纹图像。对图像进行解析即可提取出加载在调制光信号中的信息。
进一步地，如图4所示，在步骤103中包括：
S401、对获取得到的两组干涉条纹图样进行图像处理，得到对应的两个调制光信号。
S402、对所述两个调制光信号进行解码得到对应两个圆形LED光源的唯一标识码。
S403、根据预先存储的所述关联列表，得到两个圆形LED光源的位置坐标、同时获取两组干涉条纹图样的中心像素坐标。
S404、根据所述两个圆形LED光源的位置坐标、两组干涉条纹图样的中心像素坐标，计算得到AGV的姿态角。
本发明具体实施时，加载在调制光信号中的信息是圆形LED光源的唯一标识码，因而对调制光信号进行解码可得到对应圆形LED光源的唯一标识码。根据在AGV中预先存储的圆形LED光源与其位置坐标的关联列表，可以得到对应的两个圆形LED光源在室内的位置坐标。
具体实施时，采用以下方式：根据预先存储的所述关联列表，得到两个圆形LED光源的位置坐标，分别为(x1,y1)和(x2,y2)。同时获取两组干涉条纹图样的中心像素坐标，分别为(x1f,y1f)和(x2f,y2f)。具体地，定义两个圆形LED光源的实际物理夹角为：
再对θreal进行修正，当y2-y1＜0且x2-x1＜0时，有：
当y2-y1≥0且x2-x1≥0时，有：
定义两组干涉条纹图样中心的像素夹角θpic，其值为：
则通过实际物理夹角和像素夹角之差求得AGV的姿态角为：
θAGV＝θreal-θpic。
可见，与传统的可见光定位导引技术至少需要三个圆形LED光源确定目标点位置以及需要角度传感器辅助以得出其姿态不同，本发明使用两个圆形LED光源就可以确定AGV姿态角。所述AGV姿态角为AGV与水平方向的夹角。
进一步地，如图5所示，在步骤105中，还包括：
S501、获取当所述双目摄像头的相机坐标系中心点与其拍摄的圆形LED光源的中心重合时拍摄得到的椭圆形图像。
具体地，在定位时，搭载双目摄像头的高精度可编程云台通过不断调整自身的角度，使双目摄像头的相机坐标系中心点与圆形LED光源中心重合，获得此时的椭圆形图像作为目标图像、以用于计算得出AGV的定位方位。
S502、获取所述椭圆形图像上，所述圆形LED光源上红色标记的坐标、所述红色标记到圆形LED光源中心点的距离。以及所述红色标记和光源中心点两点确定的线与图像中心对称轴上部的夹角。
S503、获取所述椭圆形图像上，所述圆形LED光源上红色标记的坐标、所述红色标记到圆形LED光源中心点的距离。以及所述红色标记和光源中心点两点确定的线与图像中心对称轴上部的夹角。
S504、根据获取得到的数据，计算出AGV相对于所述圆形LED光源的偏移角。
具体实施时，如图8所示，由双目摄像头拍摄LED。当AGV的定位方位,即待定位点偏离LED法线处，为了使两个中心点重合，摄像头会与水平面形成一定的夹角，在成像平面上圆形LED光源为椭圆形图像。
图8所示，特征点A在图像右上方，四边形P0P1P2P3是椭圆最小外接矩形。假设在相机坐标系上椭圆中心点像素坐标O′1(x1f，y1f)，半长轴长度是a，半短轴长度是b，椭圆标准方程可以表示为：圆形LED光源边沿处红色特征点像素坐标A(xa，ya)，特征点A所在长轴侧的最小拟合矩形两个端点像素坐标P2(xp2，xp2)，P3(xp3，yp3)，则长轴与椭圆交点B(xb，yb)的坐标为/>
从而得到A(xa，ya)到椭圆中心点坐标O′1(x1f，y1f)距离AO′1，点A(xa，yb)到点B(xb，yb)两点之间的距离AB距离分别为和继而可通过余弦定理得到角γ，最终得到特征点A较椭圆长轴的偏移角θ为/>
如图9所示，根据待定位点基于圆形LED光源所在世界坐标系中的位置，可将待定位点所在的位置划分为4个区域，即第Ⅰ区域，第Ⅱ区域，第Ⅲ区域，第Ⅳ区域。假设待定位点P(xp，yp，zp)在世界坐标系O-XYZ中的第Ⅰ区域，第Ⅱ区域，第Ⅲ区域，第Ⅳ区域坐标点分别为PI，PII，PIII，PIV，圆形LED光源坐标为O1(XO1，YO1，ZO1)。
分别表示待定位点PI，PII，PIII，PIV在第Ⅰ区域，第Ⅱ区域，第Ⅲ区域，第Ⅳ区域内在XOY平面上的投影，/>分别表示待定位点PI，PII，PIII，PIV在第Ⅰ区域，第Ⅱ区域，第Ⅲ区域，第Ⅳ区域内XOZ平面上的投影。α是在世界坐标系XOZ平面中，待定位点P相对于X轴正向的偏角，且β是在世界坐标系XOY平面中，待定位点P相对于X轴正方向偏向角，则在第Ⅰ区域、第Ⅱ区域、第Ⅲ区域、第Ⅳ区域内α，β的值，分别为
如图10所示，在世界坐标系O-XYZ中,Z＞0，O1(xo1，yo1，zo1)是第Ⅰ区域圆形LED光源坐标，点P(xp，yp，zp)是待定位点。根据满足的关系式 结合待定位点所在的象限的位置坐标的正负，进而得到待定位点在世界中位置坐标。并通过对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的姿态，进而调节AGV的行使方向、直至达到目的点。
综上所述，本发明将现有使用中的LED照明灯稍加改造就可以作为定位信标灯具，此灯具满足照明、通信两用。并且该方法采用普通双目摄像头就可以采集图像信息，使用简单、易于推广且成本低。本发明与传统的可见光定位导引技术至少需要三个圆形LED光源确定目标点位置以及需要角度传感器辅助以得出其姿态不同，仅使用了两个圆形LED光源就可以确定AGV姿态，用一个圆形LED光源就可以确定AGV位置坐标，因此在室内可较稀疏地部署圆形LED光源、使得成本进一步下降。
参照图6所示，图6示出了本发明实施例提供的室内AGV导引装置一个实施例的结构示意图，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。具体的，该室内AGV导引装置10包括：
图像获取模块11，用于获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像。
选取及条纹图样获得模块12，用于选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样。
AGV姿态获得模块13，用于根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态。
获取及特征提取模块14，用于获取其中一个圆形LED光源的目标图像，并对目标图像进行特征提取处理得到对应图像特征。
AGV位置坐标获得模块15，用于根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标。
行驶方向调节模块16，用于对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点。
进一步地，所述存档读取模块11还包括：
判断模块，用于在AGV行驶的过程中，在一预设间隔时间内循环地判断所述AGV是否偏离路径行驶。
正确路径调节模块，用于当判定出AGV有偏离行驶时，调节AGV的行驶方向，使其回到正确路径上，直至到达目的点。
进一步地，所述装置10中，还需要对所述室内顶部的圆形LED光源进行FSK调制。所述FSK调制过程中使用的调制光信号由单片机产生。每一个所述调制光信号中包含经编码的对应圆形LED光源的唯一标识码信息。所述调制光信号为二进制的方波信号。
进一步地，所述装置中，需预先在每个圆形LED光源的边缘部对应放置一个红色标记。并采用双目摄像头拍摄获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像。
所述装置10还包括：
预先存储模块，用于预先存储每一个所述红色标记对应的室内位置坐标、每个圆形LED光源的室内位置坐标、以及每个圆形LED光源的唯一标识码与其对应室内位置坐标的关联列表。
进一步地，所述AGV姿态获得模块13还包括：
调制光信号获取模块，用于对获取得到的两组干涉条纹图样进行图像处理，得到对应的两个调制光信号。
标识码获取模块，用于对所述两个调制光信号进行解码得到对应两个圆形LED光源的唯一标识码。
坐标获取模块，用于根据预先存储的所述关联列表，得到两个圆形LED光源的位置坐标、同时获取两组干涉条纹图样的中心像素坐标。
姿态角计算模块，用于根据所述两个圆形LED光源的位置坐标、两组干涉条纹图样的中心像素坐标，计算得到AGV的姿态角。
进一步地，所述AGV位置坐标获得模块15还包括：
图像获取模块，用于在定位时，搭载双目相机的高精度可编程云台通过不断调整自身的角度，使双目相机的相机坐标系中心点与圆形LED光源中心重合，获得此时的椭圆形图像。
第一数据获取模块，用于获取所述椭圆形图像上，所述圆形LED光源上红色标记的坐标、所述红色标记到圆形LED光源中心点的距离。以及所述红色标记和光源中心点两点确定的线与图像中心对称轴上部的夹角。
第二数据获取模块，用于获取所述椭圆形图像上，所述圆形LED光源上红色标记的坐标、所述红色标记到圆形LED光源中心点的距离。以及所述红色标记和光源中心点两点确定的线与图像中心对称轴上部的夹角。
偏移角计算模块，用于根据获取得到的数据，计算出AGV相对于所述圆形LED光源的偏移角。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置或系统类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
参照图7所示，图7示出了本发明实施例提供的计算机设备实施例的结构示意图，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。具体的，该计算机设备700包括存储器702、处理器701以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序7021，所述处理器701执行所述计算机程序时实现如上述实施例所述方法的步骤，例如图1所示的S101至S106的步骤。或者，所述处理器701执行所述计算机程序时实现上述实施例所述装置中的各模块/单元的功能，例如图6所示模块11至16的功能。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器702中，并由所述处理器701执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述计算机设备700中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成图像获取模块11、选取及条纹图样获得模块12、AGV姿态获得模块13、获取及特征提取模块14、AGV位置坐标获得模块15、行驶方向调节模块16。
图像获取模块11，用于获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像。
选取及条纹图样获得模块12，用于选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样。
AGV姿态获得模块13，用于根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态。
获取及特征提取模块14，用于获取其中一个圆形LED光源的目标图像，并对目标图像进行特征提取处理得到对应图像特征。
AGV位置坐标获得模块15，用于根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标。
行驶方向调节模块16，用于对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点。
所述计算机设备700可包括，但不仅限于处理器701、存储器702。本领域技术人员可以理解，图仅仅是计算机设备700的示例，并不构成对计算机设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机设备700还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器701、数字信号处理器701(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立预设硬件组件等。通用处理器701可以是微处理器701或者该处理器701也可以是任何常规的处理器701等。
所述存储器702可以是所述计算机设备700的内部存储单元，例如计算机设备700的硬盘或内存。所述存储器702也可以是所述计算机设备700的外部存储设备，例如所述计算机设备700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器702还可以既包括所述计算机设备700的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储所述计算机程序7021以及所述计算机设备700所需的其他程序和数据。所述存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器701执行时实现如上述实施例中所述方法中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S106。或者，所述计算机程序被处理器701执行时实现上述实施例中所述装置中的各模块/单元的功能，例如图6所示的模块11至16的功能。
所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器701执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子预设硬件、或者计算机软件和电子预设硬件的结合来实现。这些功能究竟以预设硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/计算机设备700和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/计算机设备700实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种室内AGV导引方法，其特征在于，包括：
获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像；
选取其中两个圆形LED光源的图像，对两个圆形LED光源的图像进行处理得到两组亮暗相间的干涉条纹图样；
根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态；
获取其中一个圆形LED光源的目标图像，并对目标图像进行特征提取处理得到对应图像特征；
根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位，并进一步计算得到AGV的位置坐标；
对比所述AGV的位置坐标与目的点位置坐标，并根据对比结果和所述AGV的姿态，调节AGV的行驶方向、直至到达目的点；
所述获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像之前包括：
对所述室内顶部的圆形LED光源进行FSK调制；所述FSK调制过程中使用的调制光信号由单片机产生；每一个所述调制光信号中包含经编码的对应圆形LED光源的唯一标识码信息；所述调制光信号为二进制的方波信号；
所述对所述室内顶部的圆形LED光源进行FSK调制还包括：
获取由单片机产生的频率为500-1400Hz、占空比为50％、且频率可调的调制光信号；
将所述调制光信号按步长频率100Hz分成10份；
根据分成的所述10份调制光信号驱动室内对应的10个圆形LED光源；
所述获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像之前还包括：
预先在每个圆形LED光源的边缘部对应放置一个红色标记；
预先存储每一个所述红色标记对应的室内位置坐标、每个圆形LED光源的室内位置坐标、以及每个圆形LED光源的唯一标识码与其对应室内位置坐标的关联列表；
所述获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像还包括：
采用双目摄像头拍摄获取视野内室内顶部圆形LED光源的图像；
所述根据所述对应图像特征、计算得出AGV相对于圆形LED光源的方位包括：
获取当所述双目摄像头的相机坐标系中心点与其拍摄的圆形LED光源的中心重合时拍摄得到的椭圆形图像；
获取所述椭圆形图像上，所述圆形LED光源上红色标记的坐标、所述红色标记到圆形LED光源中心点的距离；以及所述红色标记和光源中心点两点确定的线与图像中心对称轴上部的夹角；
根据获取得到的数据，计算出AGV相对于所述圆形LED光源的偏移角。
2.根据权利要求1所述的一种室内AGV导引方法，其特征在于，还包括：
在AGV行驶的过程中，在一预设间隔时间内循环地判断所述AGV是否偏离路径行驶；
当判定出AGV有偏离行驶时，调节AGV的行驶方向，使其回到正确路径上，直至到达目的点。
3.根据权利要求1所述的一种室内AGV导引方法，其特征在于，根据所述干涉条纹图样、计算得出AGV的姿态包括：
对获取得到的两组干涉条纹图样进行图像处理，得到对应的两个调制光信号；
对所述两个调制光信号进行解码得到对应两个圆形LED光源的唯一标识码；
根据预先存储的所述关联列表，得到两个圆形LED光源的位置坐标、同时获取两组干涉条纹图样的中心像素坐标；
根据所述两个圆形LED光源的位置坐标、两组干涉条纹图样的中心像素坐标，计算得到AGV的姿态角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911164070.XA CN110989579B (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 室内agv导引方法、装置、计算机设备及其存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911164070.XA CN110989579B (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 室内agv导引方法、装置、计算机设备及其存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110989579A CN110989579A (zh) | 2020-04-10 |
| CN110989579B true CN110989579B (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=70086184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911164070.XA Active CN110989579B (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 室内agv导引方法、装置、计算机设备及其存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110989579B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111563930B (zh) * | 2020-04-29 | 2023-07-07 | 达闼机器人股份有限公司 | 定位方法、装置、介质、电子设备及辅助定位模块 |
| CN115761684B (zh) * | 2023-01-10 | 2023-06-16 | 常熟理工学院 | 基于机器视觉的agv目标识别与姿态角解算方法及系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2829388A1 (en) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Flex Lighting Ii, Llc | Light emitting device with adjustable light output profile |
| CN107144816A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-09-08 | 北京大学 | 新型led阵列及基于该阵列的室内可见光定位方法及系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015036912A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Koninklijke Philips N.V. | Methods and apparatus for automated commissioning of coded light sources |
| CN105716614A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-29 | 清华大学 | 基于可见光通信的移动智能终端室内定位导航方法及装置 |
| CN108510545B (zh) * | 2018-03-30 | 2021-03-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 空间定位方法、空间定位设备、空间定位系统及计算机可读存储介质 |
-
2019
- 2019-11-25 CN CN201911164070.XA patent/CN110989579B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2829388A1 (en) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | Flex Lighting Ii, Llc | Light emitting device with adjustable light output profile |
| CN107144816A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-09-08 | 北京大学 | 新型led阵列及基于该阵列的室内可见光定位方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110989579A (zh) | 2020-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108805934B (zh) | 一种车载摄像机的外部参数标定方法及装置 | |
| CN110989579B (zh) | 室内agv导引方法、装置、计算机设备及其存储介质 | |
| Li et al. | A fast and high-accuracy real-time visible light positioning system based on single LED lamp with a beacon | |
| CN102646343B (zh) | 车辆检测装置 | |
| CN107516294B (zh) | 拼接图像的方法和装置 | |
| CN110000784B (zh) | 一种机器人回充定位导航方法、系统、设备及存储介质 | |
| CN1598610A (zh) | 用于估计移动式机器人的位置和方位的装置和方法 | |
| CN106060493A (zh) | 多源投影无缝边缘拼接方法及系统 | |
| CN106607907A (zh) | 一种移动视觉机器人及其测控方法 | |
| CN106996777B (zh) | 一种基于地面图像纹理的视觉导航方法 | |
| US20220215573A1 (en) | Camera pose information detection method and apparatus, and corresponding intelligent driving device | |
| CN102999919A (zh) | 自运动估计系统和方法 | |
| CN107835050A (zh) | 一种基于可见光通信的定位方法及系统 | |
| CN112265463B (zh) | 自移动设备的控制方法、装置、自移动设备和介质 | |
| CN103424083A (zh) | 物体深度的检测方法、装置和系统 | |
| JP2015194397A (ja) | 車両位置検出装置、車両位置検出方法及び車両位置検出用コンピュータプログラムならびに車両位置検出システム | |
| CN113607158A (zh) | 基于可见光通信的平板光源视觉识别匹配定位方法及系统 | |
| CN110598571A (zh) | 活体检测方法、装置及计算机可读存储介质 | |
| KR102132578B1 (ko) | 레이스웨이 조명 및 카메라를 이용한 모니터링 시스템 및 모니터링 방법 | |
| CN112954194A (zh) | 一种图像采集装置调整方法、系统、终端及介质 | |
| KR20130003308A (ko) | 차량의 차선 인식 방법 | |
| CN110070581B (zh) | 双视野定位方法、装置及系统 | |
| CN105335959A (zh) | 成像装置快速对焦方法及其设备 | |
| JP2020095627A (ja) | 画像処理装置および画像処理方法 | |
| CN220465262U (zh) | 充电桩及充电桩系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |