一种基于视觉的AGV导航方法技术

本发明专利技术公开了一种基于视觉的AGV导航方法，包括如下步骤：获取具有轨道标示的地面的图片；对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；将多个所述基准水平线数组构成轨道矩阵；对所述轨道矩阵的相邻上下两行进行异或处理，得到轨道边缘信息；对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。本发明专利技术还公开了一种基于视觉的AGV导航系统。本发明专利技术还公开了一种包括上述基于视觉的AGV导航系统的AGV。上述导航方法，所获得的轨道边缘信息精度较高，实现了快速导航的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种基于视觉的AGV导航方法。除此之外，本专利技术还涉及一种基于视觉的AGV导航系统。另有，本专利技术涉及一种包括上述基于视觉的AGV导航系统的AGV。
技术介绍
AGV(AutomatedGuidedVehicle)，即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。目前AGV有多种导引方式，包括：电磁导引，激光导引，视觉导引等。因为激光导引和电磁导引等往往成本高昂，容易受到工厂复杂环境的影响，且随着嵌入式控制器芯片的发展，AGV将更加智能化，视觉导引将会更加灵活，是AGV自动导航的发展方向。现有视觉导航技术中，由于计算速度的限制，往往存在实现困难的问题。如采用嵌入式系统的视觉导引AGV系统及方法，由于采用双摄像头方案，成本高且需要具有高速的图像处理能力；而其他基于视觉的AGV导航方法，虽然也有利用了轨道矩阵的方式，但是它是通过查找图片所有相连和重合的边缘区域，算法复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于视觉的AGV导航方法，该方法可以快速导航，且精度较高，实现方法较为简单。本专利技术的另一目的是提供一种基于视觉的AGV导航系统。本专利技术的再一目的是提供一种包括上述基于视觉的AGV导航系统的AGV。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于视觉的AGV导航方法，包括如下步骤：获取具有轨道标示的地面的图片；对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；将多个所述基准水平线数组构成轨道矩阵；对所述轨道矩阵的相邻上下两行进行异或处理，得到轨道边缘信息；对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。相对于上述
技术介绍
，本专利技术提供的基于视觉的AGV导航方法，其核心在于，针对图片的基准水平线进行灰度处理，从而得到基准水平线数组；基准水平线往往为图片中的一根水平直线；本专利技术在AGV行走过程中，每间隔预设的时间间隔，便会采集一张图片，每当采集一张图片之后，对图片的基准水平线进行灰度处理；并将多个基准水平线数组构成轨道矩阵，对轨道矩阵进行异或处理，得到轨道边缘信息，从而进行数字化处理，并作为AGV的控制器输入，以实现AGV的运动控制；可以看出，本专利技术采用了针对图片的基准水平线进行灰度处理的方式，并对多张图片分别进行基准水平线进行灰度处理，得到多个基准水平线数组，从而构成轨道矩阵，这样极大简化了计算过程，避免现有技术中需要对环境进行持续不断的监测与图像处理；采用上述方式所获得的轨道边缘信息精度较高，实现了快速导航的目的。优选地，所述获取具有轨道标示的地面图像，得到图片的步骤具体包括：通过安装于所述AGV的摄像头间隔预设时间间隔对所述轨道标示进行采集，得到多组图片。优选地，所述预设时间间隔的范围具体为0.3s～0.6s。优选地，所述对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组的步骤具体包括：每隔预设像素，采集所述图片的基准水平线上的像素点；对每一个所述像素点通过预设灰度值转换公式进行灰度值转换，得到基准水平线数组。优选地，所述对每一个所述像素点通过预设灰度值转换公式进行灰度值转换，得到基准水平线数组的步骤具体包括：通过公式h＝(R*38+G*75+B*15)>>7计算得到所述基准水平线上每一个所述像素点的灰度值h；其中，R、G和B分别代表为红色、绿色和蓝色；将所述灰度值h与预设阈值a进行比较：当h≤a时，h取值为0；当h＞a时，h取值为1；得到基准水平线数组。优选地，所述对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制的步骤具体包括：根据所述轨道边缘信息中的轨道边缘得到轨道中线；将所述轨道中线作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。优选地，所述图片的基准水平线具体为：所述图片高度范围在1/3～3/4中的任意一条水平线。优选地，所述AGV的控制器具体为PID控制器。本专利技术还提供一种基于视觉的AGV导航系统，包括：摄像头，用于获取具有轨道标示的地面的图片；灰度处理模块，用于对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；轨道矩阵构成模块，用于将多个所述基准水平线数组构成轨道矩阵；异或处理模块，用于对所述轨道矩阵的相邻上下两行进行异或处理，得到轨道边缘信息；数字化处理模块，用于对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。本专利技术还提供一种AGV，包括上述所述的基于视觉的AGV导航系统。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的基于视觉的AGV导航方法的流程示意图；图2为图1中为得到轨道边缘信息所进行的数学变换过程；图3为图1中的PID控制框图；图4为本专利技术实施例所提供的AGV的正视图；图5为图4的底部视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1至图5，图1为本专利技术实施例所提供的基于视觉的AGV导航方法的流程示意图；图2为图1中为得到轨道边缘信息所进行的数学变换过程；图3为图1中的PID控制框图；图4为本专利技术实施例所提供的AGV的正视图；图5为图4的底部视图。本专利技术提供了一种基于视觉的AGV导航方法，如说明书附图1所示，主要包括如下步骤：S1、获取具有轨道标示的地面的图片；S2、对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；S3、将多个所述基准水平线数组构成轨道矩阵；S4、对所述轨道矩阵的相邻上下两行进行异或处理，得到轨道边缘信息；S5、对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。首先，在AGV行走的地面上设置轨道标示，地面与轨道标示之间具备一定的颜色反差即可，对于本领域技术人员来说，地面与轨道标示之间的颜色反差应能够理解。地面与轨道标示的颜色并无限制，并且轨道标示也无宽度的要求。在步骤S1中，获取具有轨道标示的地面的图片；即，可以利用摄像头或其他图像采集装置采集地面的图片，且地面的图片中应具有轨道标示的内容。在步骤S2中，对上述具有轨道标示内容的图片中的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；由于图片为某一时刻地面的情况，通过图片可以反映出该时刻轨道标示相对于地面的位置。将图片中的基准水平线进行灰度处理，而基准水平线可以为图片中任意一条水平线；即，对于一张图片来说，仅仅处理图片中的一条水平线，从而能够极大简化处理过程，提高处理效率。而在AGV行走过程中，摄像头或其他图像采集装置的角度相对于AGV车身来说应保持位置不变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉的AGV导航方法，其特征在于，包括如下步骤：获取具有轨道标示的地面的图片；对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；将多个所述基准水平线数组构成轨道矩阵；对所述轨道矩阵的相邻上下两行进行异或处理，得到轨道边缘信息；对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的AGV导航方法，其特征在于，包括如下步骤：获取具有轨道标示的地面的图片；对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组；将多个所述基准水平线数组构成轨道矩阵；对所述轨道矩阵的相邻上下两行进行异或处理，得到轨道边缘信息；对所述轨道边缘信息进行数字化处理，作为AGV的控制器输入，以实现所述AGV的运动控制。2.根据权利要求1所述的基于视觉的AGV导航方法，其特征在于，所述获取具有轨道标示的地面图像，得到图片的步骤具体包括：通过安装于所述AGV的摄像头间隔预设时间间隔对所述轨道标示进行采集，得到多组图片。3.根据权利要求2所述的基于视觉的AGV导航方法，其特征在于，所述预设时间间隔的范围具体为0.3s～0.6s。4.根据权利要求1所述的基于视觉的AGV导航方法，其特征在于，所述对所述图片的基准水平线进行灰度处理，得到基准水平线数组的步骤具体包括：每隔预设像素，采集所述图片的基准水平线上的像素点；对每一个所述像素点通过预设灰度值转换公式进行灰度值转换，得到基准水平线数组。5.根据权利要求4所述的基于视觉的AGV导航方法，其特征在于，所述对每一个所述像素点通过预设灰度值转换公式进行灰度值转换，得到基准水平线数组的步骤具体包括：通过公式h＝(R*38+G*75+B*15)>>7计算得到所述基准水平线上每一个所述像素点的灰度值h；其中，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：程良伦，白亚男，吴建国，蒋俊钊，苏晓航，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44