CN114920198A - 一种基于目标识别系统的自动加油系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于加油系统技术领域，涉及一种基于目标识别的自动加油系统及方法。该系统包括油罐油路及泵油系统；还包括目标识别系统，用于快速识别操作目标，并对所述操作目标进行快速精确定位，以确定操作目标的精准位置信息；机械臂系统，用于展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖、加注油料。通过目标识别系统确定了受油装备的油箱门、油箱口盖的精准位置信息，再利用机械臂系统展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖及加注油料。该自动加油系统，可自主完成加油，减少了人员环境负担，提高了安全性，通过完全自动化使加油更加快捷和舒适，弥补了现有加油模式的不足，将成为未来车辆加油的发展趋势。

Description

一种基于目标识别系统的自动加油系统及方法
技术领域
本发明属于加油系统技术领域，涉及一种基于目标识别的自动加油系统及方法。
背景技术
汽车已经成为人们生活的一部分，且需要定期加油。传统的自助加油方式，需要工作人员进行人工操作，同时收费时也需要工作人员操作，这种加油方式既费时费力也增加了人力投入。现有的自动加油装置，需要建设新的加油机和新的相应设备，使用大量的传感器组和其他设备，控制过程复杂易出现故障，增加了设备使用成本，同时汽车也需要增加相应的自动加油口，这必然会增加使用成本，减少了自动加油设备的通用性，不利于全自动加油服务的推广普及。此外，现有的加油站自动加油系统，结构复杂成本高，无法在驾驶员不下车的情况下实现全自动快速加油收费过程。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于目标识别的自动加油系统及方法，可实现对车辆的自动化加油、减少人力负担、降低人工成本并提升安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种基于目标识别系统的自动加油系统，包括油罐油路及泵油系统，还包括：
目标识别系统，用于快速识别操作目标，并对所述操作目标进行快速精确定位，以确定操作目标的精准位置信息；
机械臂系统，用于展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖、加注油料。
进一步，所述目标识别系统包括：
图像获取模块，其利用平行分布的左、右摄像机获取受油部位的图像信息；
摄像机标定模块，利用张氏平面法对左、右摄像机进行立体标定以获取左、右摄像机之间的相对位置关系；
特征提取模块，用于提取能够构成明显目标的图像特征；
图像匹配模块，根据提取的所述图像特征，在左、右摄像机中匹配所述图像特征，以获得准确的目标视差图，重建目标信息的三维模型；
深度计算模块，根据所述三维模型获取任一空间点在左、右摄像机坐标系中的三维坐标。
进一步，所述机械臂系统包括控制柜及与所述控制柜连接的机械手装置，所述机械手装置包括开盖装置、位置调节装置和加油枪推进装置；
所述开盖装置包括运动机构、导电环、机械爪电机及电机支架，所述机械爪电机安装于电机支架上，且机械爪电机的输出转轴通过联轴器与运动机构的转动轴连接；所述运动机构的转动轴外由里向外依次分布有基座及用于拧动油箱口盖的机械爪，所述基座固定安装在所述联轴器的轴衬套上；
所述位置调节装置包括可伸缩双联轴器、压缩弹簧及多个拉力弹簧，所述可伸缩双联轴器用以抵消油箱口盖的轴向位移，所述压缩弹簧套设在可伸缩双联轴器的外部，所述拉力弹簧对称分布于电机支架的两侧；
所述加油枪推进装置通过机械臂的驱动机构带动加油枪靠近/远离油箱口。
进一步，所述控制柜包括柜体，设置于所述柜体内的控制器、电源模块及制动系统，所述柜体的外部还设置有外设接口模块。
进一步，所述电源模块包括控制供电模块和动力供电模块。
进一步，所述外设接口模块包括通讯接口模块、输入/输出接口模块。
进一步，所述机械臂包括多个关节模块，每个所述关节模块设置有位置传感器及驱动器，所述位置传感器、驱动器分别与控制器连接。
进一步，所述机械爪包括第一圆盘、第二圆盘、第三圆盘、机械手指及电磁铁，所述第一圆盘、第二圆盘及第三圆盘均能够在运动机构的带动下进行转动；
所述第一圆盘向外均匀分布有多个连接部，每个所述连接部与第一机械手指的一端连接，所述第一机械手指的另一端与第二圆盘连接；
所述第二圆盘的周壁均匀分布有多个第二机械手指，所述第一机械手指和第二机械手指连接，所述第二机械手指还设置有限位块，所述限位块和第二机械手指的根部分布有回力弹簧，所述回力弹簧的一端固定在第二机械手指上，另一端固定在第三圆盘中心处的凸起部的外壁；
所述电磁铁位于运动机构的转动轴端部的中心处。
进一步，所述电机支架包括两块限位挡板，位于两块所述限位挡板之间的多个支撑杆，所述支撑杆上设置有用以固定拉力弹簧的螺柱。
另一方面，本发明还提供了一种基于目标识别系统的自动加油方法，具体包括以下步骤：
启动目标识别系统，完成受油装备操作目标的自动识别，确定操作目标的精准位置信息；
利用机械臂系统使机械臂到达受油装备的油箱口处，启动机械手装置拧开油箱口盖，机械臂将油管插入到油箱中，启动泵油系统开始加注燃油；
加油完成后退出油管，机械臂回到初始位置。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：通过目标识别系统确定了受油装备的油箱门、油箱口盖的精准位置信息，再利用机械臂系统展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖及加注油料。该自动加油系统，可自主完成加油，减少了人员环境负担，提高了安全性，通过完全自动化使加油更加快捷和舒适，弥补了现有加油模式的不足，将成为未来车辆加油的发展趋势。
另外，通过对所述目标识别系统的结构进行改进，能够对受油装备的加油口位置进行有效识别，目标识别时间小于1s，目标识别准确率大于96％；能够对受油装备的加油口位置进行精准定位，定位位置误差小于10mm；而且通过机械臂系统，能够控制机械臂与加油口盖实现有效对接，且对接时间小于20s，对接成功率大于90％。
此外，所述机械手装置，在通电后电磁铁与油箱口盖吸合到一起，通过旋转使机械手指夹紧油箱口盖。当电磁铁被油箱口盖推回极限位置时，启动电源，通过机械爪电机驱动运动机构带动机械手指转动，回力弹簧拉紧机械手指，拧开油箱口盖可进行注油动作；(在注油完成后)机械手拧回油箱口盖时，回力弹簧产生阻力，在阻力作用下拧回油箱口盖，拧紧后使机械手指在电机的力矩作用下回到张开的位置。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于目标识别系统的自动加油系统的结构组成简图；
图2为本发明提供的一种基于目标识别系统的自动加油系统的三维结构图；
图3为本发明提供的一种基于目标识别系统的自动加油系统的工作流程图；
图4为本发明提供的目标识别系统的工作流程图；
图5为本发明提供的机械臂系统的结构图；
图6为图5中的机械手装置的结构图；
图7为图6中的开盖装置的结构图；
图8为图5中的机械臂的结构图；
图9为双目标定的流程示意图；
图10为双目立体视觉系统原理图；
图11为三维空间点P在相机的成像图。
其中：1、开盖装置；2、位置调节装置；3、加油枪推进装置；4、联轴器；5、装置壳体；6、固定板；7、位置调节电机；10、运动机构； 11、导电环；12、机械爪电机；13、电机支架；14、基座；15、机械爪； 20、可伸缩双联轴器；21、压缩弹簧；22、拉力弹簧；130、限位挡板；131、支撑杆；132、螺柱；150、第一圆盘；151、第二圆盘；152、第三圆盘；153、电磁铁；154、连接部；155、第一机械手指；156、第二机械手指；157、限位块；158、回力弹簧；159、凸起部。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统、方法的例子。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例
一方面，参见图1-2所示，本发明提供了一种于目标识别系统的自动加油系统，包括油罐油路及泵油系统，还包括：
目标识别系统，用于快速识别操作目标，并对所述操作目标进行快速精确定位，以确定操作目标的精准位置信息；
机械臂系统，用于展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖、加注油料。
进一步，所述目标识别系统包括：
图像获取模块，其利用平行分布的左、右摄像机获取受油部位的图像信息；
摄像机标定模块，利用张氏平面法对左、右摄像机进行立体标定以获取左、右摄像机之间的相对位置关系；
特征提取模块，用于提取能够构成明显目标的图像特征；
图像匹配模块，根据提取的所述图像特征，在左、右摄像机中匹配所述图像特征，以获得准确的目标视差图，重建目标信息的三维模型；
深度计算模块，根据所述三维模型获取任一空间点在左、右摄像机坐标系中的三维坐标。
具体地，所述目标识别系统主要用于对受油装备的油箱门、油箱口盖进行识别，主要包括油箱口盖所处位置、油箱口盖与装置之间的距离。通过摄影、红外、无线射频等方法近距离对受油装备的油箱门、油箱口盖等操作目标进行快速识别，同时利用测距、三维扫描等技术对所识别目标进行快速精确定位，确定油箱门、油箱口盖的精准位置信息，为加油臂与受油装备的对接及加油操作做好准备工作。参见图4所示，其整个过程包括图像获取、摄像机标定、图像预处理、特征提取、图像匹配、深度计算及数据应用，具体说明如下：
(1)图像获取
通过模拟双目的方式，利用分布的左、右摄像机对图像进行获取。由于原始图像质量的好与坏，直接关系着图像数据分析的准确性和可靠性，且进一步影响着定位精度。因此在目标识别系统的运行过程中，要保证环境光源稳定且背光调节适当，对曝光调整、图像与处理等方式进行合理利用，明确图像具体信息，为图像处理质量的提升提供可靠的基础。
(2)摄像机标定
在摄像机成像过程中，物体成像在图像上的位置与空间中该物体表面相应点的几何位置有关，这些位置的相互关系，由摄像机成像几何模型所决定，该几何模型的参数称为摄像机参数。这些参数必须由试验和计算决定，一般，摄像机的成像模型可用以下函数关系来描述：
Cleft＝Hleft(Ileft)
Cright＝Hright(Iright)
其中Ileft，Iright分别为目标的左、右图像坐标，Cleft，Cright则为目标分别在左摄像机坐标系和右摄像机坐标系中的三维坐标，而函数 Hleft与Hright则代表了左摄像机和右摄像机的成像模型。利用张氏平面法可以方便地对Hleft与Hright进行估计。
相机的标定是根据像素坐标系与世界坐标系的关系，利用一定的约束条件，来求解相机的内外参数以及畸变系数的过程。标定方法以棋盘格作为参照物，其中每个棋盘格的大小、尺寸以及棋盘格的数量都是已知的，棋盘格的顶点与图像上的对应点建立对应关系，利用棋盘格的已知信息来求得相机模型的内外参数和畸变系数。
具体地，双目标定的流程示意图参见图9，其具体的标定过程如下：在不同角度下，对标定参考物(棋盘格)进行拍摄，然后提取出棋盘格的顶点，接着解析出相机的畸变系数和内、外参数，最后再根据极大似然估计，对参数进行优化。
对于双目视觉系统，不仅要对每个相机进行标定，同时还要明确相机间的相互关系，因此还要对双目相机进行进一步的标定，即求取相机间的旋转矩阵和平移向量。在分别对左、右摄像机进行标定后，对该双目立体视觉系统进行立体标定，目标是得到两摄像头之间的相对位置关系，可通过旋转矩阵R和平移矩阵T来描述。
Figure BDA0003631497120000091
若得到多个空间点的Cleft，Cright数据，则可以通过最小二乘法得到旋转矩阵R和平移矩阵T的估计值。
(3)特征提取
图像特征是景物的物理与几何特性在影像中的反映，理论上是灰度曲面的不连续点。图像特征可分为点状特征、线特征、边缘特征和面特征，为自动量测感兴趣的目标特征，必须借助于相应的图像特征提取方法，即利用一定算法提取构成明显目标的图像特征。图像特征的提取是图像分析和图像匹配的基础，也是图像处理的重要的任务之一；图像特征的提取是基于数字图像处理方法对其图像从物理属性和几何属性进行处理，然后从多层感知机的角度对其图像进行特征提取和理解。
(4)图像匹配
在图像特征提取与描述的基础上，即可进行图像的配准工作，即根据选取的匹配特征，在左、右视图中匹配这些特征。图像配准的主要研究内容包括特征类型的选择、匹配准则、选取有效的匹配控制策略等关键问题。选取合适的特征并准确匹配这些特征，才能得到比较准确的目标视差图，从而恢复目标的三维信息，实现信息重建。
双目立体匹配是为了更好的得到视差图，分为匹配代价计算、代价聚合、视差计算和视差优化几个步骤。当三维空间与图像的对应关系确定后，可通过立体匹配技术知道三维空间的点在左右图像上的对应关系，从而得到视差，恢复点的三维信息。将约束条件运用到匹配算法中，可以有效降低匹配的难度，提高立体匹配的速度和精度。约束条件如下：
(1)极线约束。左图像中的一点在右图像上的对应匹配点必定在某一条直线上，这条直线就是极线。使用极线约束可以让图像的搜索范围由二维下降至一维，只需要在一条直线上进行搜索，可以减少搜索的复杂度，提高匹配的精度。
(2)相似性约束。在进行立体匹配时，点、线、块等元素一定具有相同或相似的属性。
(3)唯一性约束。对于待匹配图像，在原图像中至多对应一个点。一幅图像上的每个点只能与另一幅图像上的唯一一个点一一对应，这样图像上的点至多有一个视差值。
(4)左右一致性约束。若左图像上的一点P，其在右图像上的对应点为Q，则右图像上的点Q在左图像上的对应点应该是点P，如果这两点不是一一对应的，则匹配会不满足唯一性条件，说明匹配失败。
(5)深度计算
当进行了摄像头标定和立体标定之后，该双目立体视觉系统的模型被建立起来，两摄像头的二维图像坐标与空间三维坐标之间有以下关系：
Figure BDA0003631497120000111
若得到空间任一点分别在两摄像头成像中的图像坐标Ileft，Iright，则可以通过解上述方程得到该空间点在左摄像机坐标系中的三维坐标 Cleft，同理，也可得到其在右摄像机坐标系中的三维坐标Cright。同一点的两图像坐标则由图像匹配过程获得，并通过双目视差原理最终确定油箱门、油箱口盖的准确位置。
具体地，通过双目视差原理最终确定油箱门、油箱口盖的准确位置的原理如下：
人具有一双眼睛，对同一目标可以形成视差，因而能清晰地感知到三维世界。故计算机的一双眼睛通常用双目视觉来实现，所谓的双目视觉就是通过两个摄像头获得图像信息，计算出视差，从而使计算机能够感知到三维世界。
其中，双目立体视觉系统原理图如图10所示：两个相机的投影中心的连线的距离为b，也叫做基线，三维空间任意一点P在左相机的成像点为PL，在右相机的成像点为PR。根据光的直线传播的原理可知，三维空间点P就是两个相机的投影中心点与成像点连线的交点。线段L和 R分别是左右相机成像点到左成像面的距离，则点P在左右相机的视差 d可以定义如下：
d＝|xL-xR|
两个成像点PL和PR之间的距离为：
Figure BDA0003631497120000121
根据相似三角形理论可以得出：
Figure BDA0003631497120000122
则可以得到点P到投影中心平面的距离Z
Figure BDA0003631497120000123
当点P在三维空间上移动时，点P在左右相机上的成像位置也会改变，从而视差也会发生相应变化，由上式可知，视差与三维空间上的点到投影中心平面的距离成反比。因而，只要知道某点的视差，就可以知道该点的深度信息。
三维空间点P在相机的成像图如图11所示，由图可以看出，根据相似三角形原理，有以下关系：
Figure BDA0003631497120000124
因此，当已知三维空间上任意一点在不同图像上的视差，再根据相机的参数，就可以知道该点的三维坐标。
进一步，所述机械臂系统包括控制柜及与所述控制柜连接的机械手装置。
结合图5所示，机械臂系统是智能无人加油的核心部件之一，是实现自动加油的基础硬件，主要由控制柜、机械臂、机械手、连接线缆及各类传感器等组成。各部件的组成及功能如下：
①控制柜，包含机械臂所有部件的配电装置和通讯接口，如控制器、电源、外设接口模块、制动系统等四部分；电源分为控制供电和动力供电两大部分，外设接口模块提供控制系统的外部通讯、输入/输出等功能，控制器提供机械臂系统的算法实现、运动控制、人机交互等功能控制柜负责提供系统操作、机械臂运动控制、机械臂动力电控制、机械臂运动状态监控、外围设备(其他控制系统、网络)通讯等功能支持。
②机械臂，机械臂由多个模块化设计的关节构成，每个关节配有位置传感器检测关节运行位置，配备制动器以便及时停止，主要由以下部分组成：1.底座模块，底座模块处于底端，线缆通过底座模块与控制柜连接，进行供电及数据传输；2.关节模块，由6个关节联接而成，内置独立驱动模块，外壳使用铝合金铸件；3.电气系统，电气系统由为各关节电机进行供电和控制的所有电气元器件组成(包括驱动器、连接器、线缆等)。机械臂涉及工作半径(可操作距离)、定位精度、负载、自由度等参数，6自由度满足不同位置的操作。
③机械手装置，具有实现抓握、旋转油箱盖、油管进给功能，安装于机械臂的前端，由盖装置1、位置调节装置2和加油枪推进装置3组成，参见图6-7所示，
所述开盖装置1包括运动机构10、导电环11、机械爪电机12及电机支架13，所述机械爪电机12安装于电机支架13上，且机械爪电机12 的输出转轴通过联轴器4与运动机构10的转动轴连接；所述运动机构 10的转动轴外由里向外依次分布有基座14及用于拧动油箱口盖的机械爪15，所述基座14固定安装在所述联轴器4的轴衬套上；
所述位置调节装置2包括可伸缩双联轴器20、压缩弹簧21及多个拉力弹簧22，所述可伸缩双联轴器20用以抵消油箱口盖的轴向位移，所述压缩弹簧21套设在可伸缩双联轴器20的外部，所述拉力弹簧22 对称分布于电机支架13的两侧；
所述加油枪推进装置3通过机械臂的驱动机构带动加油枪靠近/远离油箱口。
进一步，所述机械爪15包括第一圆盘150、第二圆盘151、第三圆盘152、机械手指及电磁铁153，所述第一圆盘150、第二圆盘151及第三圆盘152均能够在运动机构10的带动下进行转动；
所述第一圆盘150向外均匀分布有多个连接部154，每个所述连接部154与第一机械手指155的一端连接，所述第一机械手指155的另一端与第二圆盘151连接；
所述第二圆盘151的周壁均匀分布有多个第二机械手指156，所述第一机械手指155和第二机械手指156连接，所述第二机械手指156还设置有限位块157，所述限位块157和第二机械手指156的根部分布有回力弹簧158，所述回力弹簧158的一端固定在第二机械手指156上，另一端固定在第三圆盘152中心处的凸起部159的外壁；
所述电磁铁153位于运动机构10的转动轴端部的中心处。
进一步，所述限位块157的外部套设有橡胶套，以避免拧紧时对油箱口处漆面的刮伤。
进一步，所述导电环11安装在联轴器4靠近电机支架13的一端，能够将电源信号传递给电磁铁153、光电开关，避免旋转时弄断电线。
进一步，所述电机支架13包括两块限位挡板130，位于两块所述限位挡板130之间的多个支撑杆131，所述支撑杆131上设置有用以固定拉力弹簧22的螺柱132。
进一步，所述拉力弹簧22的数量为八个，四个所述拉力弹簧22为一组；所述螺柱132的数量为两个，两个所述拉力弹簧22共用一个螺柱 132；所述拉力弹簧22的一端固定在螺柱132上，另一端固定在装置壳体5内的固定板6上。
进一步，所述可伸缩双联轴器20的一端固定在限位挡板130，另一端固定在装置壳体5内的位置调节电机7的外壁。
进一步，所述第一机械手指155的顶部与第二机械手指156的根部铰接。
进一步，所述第一机械手指155和第二机械手指156均为L型结构。
该机械手装置，在通电后电磁铁153与油箱口盖吸合到一起，通过旋转使机械手指夹紧油箱口盖。当电磁铁153被油箱口盖推回极限位置时，启动电源，通过机械爪电机12驱动运动机构10带动机械手指转动，回力弹簧158拉紧机械手指，拧开油箱口盖可进行注油动作：当油箱口盖被拧下来时，机械臂带动加油枪口下降对正油箱口，在机械爪电机12 的作用下，加油枪会伸到油箱口处，进行加油，加油结束时会带动加油管缩回加油系统内部。(在注油完成后)机械手拧回油箱口盖时，回力弹簧158产生阻力，在阻力作用下拧回油箱口盖，拧紧后使机械手指在电机12的力矩作用下回到张开的位置。
在工作过程中，导电环11能够传递电源信号给电磁铁153、光电开关，避免旋转时弄断电线。压缩弹簧21及拉力弹簧22的作用是使可伸缩双联轴器20的位置处于中心位置并在外力作用下能够产生偏止，同时可伸缩双联轴器20的位置能在轴向进行运动；当机械爪电机12旋转拧开加油口盖时，在螺纹螺距的作用下油箱口盖会向轴向进行移动，可伸缩双联轴器20能够抵消此位移。
进一步，所述控制柜包括柜体，设置于所述柜体内的控制器、电源模块及制动系统，所述柜体的外部还设置有外设接口模块。
进一步，所述电源模块包括控制供电模块和动力供电模块。
进一步，所述外设接口模块包括通讯接口模块、输入/输出接口模块。
进一步，结合图8所示，所述机械臂包括多个关节模块，其工作距离为1.3m，每个所述关节模块设置有位置传感器及驱动器，所述位置传感器、驱动器分别与控制器连接。
另一方面，本发明还提供了一种基于上述自动加油系统的加油方法，具体包括以下步骤：
启动目标识别系统，完成受油装备操作目标的自动识别，确定操作目标的精准位置信息；
利用机械臂系统使机械臂到达受油装备的油箱口处，启动机械手装置拧开油箱口盖，机械臂将油管插入到油箱中，启动泵油系统开始加注燃油；
加油完成后退出油管，机械臂回到初始位置。
该加油系统，通过目标识别系统确定了受油装备的油箱门、油箱口盖的精准位置信息，再利用机械臂系统展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖及加注油料。该自动加油系统，可自主完成加油，减少了人员环境负担，提高了安全性，通过完全自动化使加油更加快捷和舒适，弥补了现有加油模式的不足，将成为未来车辆加油的发展趋势。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种基于目标识别系统的自动加油系统，包括油罐油路及泵油系统，其特征在于，还包括：
目标识别系统，用于快速识别操作目标，并对所述操作目标进行快速精确定位，以确定操作目标的精准位置信息；
机械臂系统，用于展开/收拢加油管路、开启/关闭受油装备的油箱口盖、加注油料。
2.根据权利要求1所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述目标识别系统包括：
图像获取模块，其利用平行分布的左、右摄像机获取受油部位的图像信息；
摄像机标定模块，利用张氏平面法对左、右摄像机进行立体标定以获取左、右摄像机之间的相对位置关系；
特征提取模块，用于提取能够构成明显目标的图像特征；
图像匹配模块，根据提取的所述图像特征，在左、右摄像机中匹配所述图像特征，以获得准确的目标视差图，重建目标信息的三维模型；
深度计算模块，根据所述三维模型获取任一空间点在左、右摄像机坐标系中的三维坐标。
3.根据权利要求1所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述机械臂系统包括控制柜及与所述控制柜连接的机械手装置，所述机械手装置包括开盖装置(1)、位置调节装置(2)和加油枪推进装置(3)；
所述开盖装置(1)包括运动机构(10)、导电环(11)、机械爪电机(12)及电机支架(13)，所述机械爪电机(12)安装于电机支架(13)上，且机械爪电机(12)的输出转轴通过联轴器(4)与运动机构(10)的转动轴连接；所述运动机构(10)的转动轴外由里向外依次分布有基座(14)及用于拧动油箱口盖的机械爪(15)，所述基座(14)固定安装在所述联轴器(4)的轴衬套上；
所述位置调节装置(2)包括可伸缩双联轴器(20)、压缩弹簧(21)及多个拉力弹簧(22)，所述可伸缩双联轴器(20)用以抵消油箱口盖的轴向位移，所述压缩弹簧(21)套设在可伸缩双联轴器(20)的外部，所述拉力弹簧(22)对称分布于电机支架(13)的两侧；
所述加油枪推进装置(3)通过机械臂的驱动机构带动加油枪靠近/远离油箱口。
4.根据权利要求3所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述控制柜包括柜体，设置于所述柜体内的控制器、电源模块及制动系统，所述柜体的外部还设置有外设接口模块。
5.根据权利要求4所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述电源模块包括控制供电模块和动力供电模块。
6.根据权利要求4所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述外设接口模块包括通讯接口模块、输入/输出接口模块。
7.根据权利要求4所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述机械臂包括多个关节模块，每个所述关节模块设置有位置传感器及驱动器，所述位置传感器、驱动器分别与控制器连接。
8.根据权利要求3所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述机械爪(15)包括第一圆盘(150)、第二圆盘(151)、第三圆盘(152)、机械手指及电磁铁(153)，所述第一圆盘(150)、第二圆盘(151)及第三圆盘(152)均能够在运动机构(10)的带动下进行转动；
所述第一圆盘(150)向外均匀分布有多个连接部(154)，每个所述连接部(154)与第一机械手指(155)的一端连接，所述第一机械手指(155)的另一端与第二圆盘(151)连接；
所述第二圆盘(151)的周壁均匀分布有多个第二机械手指(156)，所述第一机械手指(155)和第二机械手指(156)连接，所述第二机械手指(156)还设置有限位块(157)，所述限位块(157)和第二机械手指(156)的根部分布有回力弹簧(158)，所述回力弹簧(158)的一端固定在第二机械手指(156)上，另一端固定在第三圆盘(152)中心处的凸起部(159)的外壁；
所述电磁铁(153)位于运动机构(10)的转动轴端部的中心处。
9.根据权利要求3所述的基于目标识别系统的自动加油系统，其特征在于，所述电机支架(13)包括两块限位挡板(130)，位于两块所述限位挡板(130)之间的多个支撑杆(131)，所述支撑杆(131)上设置有用以固定拉力弹簧(22)的螺柱(132)。
10.一种基于目标识别系统的自动加油方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
启动目标识别系统，完成受油装备操作目标的自动识别，确定操作目标的精准位置信息；
利用机械臂系统使机械臂到达受油装备的油箱口处，启动机械手装置拧开油箱口盖，机械臂将油管插入到油箱中，启动泵油系统开始加注燃油；
加油完成后退出油管，机械臂回到初始位置。
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