一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统技术方案

一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，它包括：划线车、多组激光雷达传感装置、多组立体视觉控制和控制器，所述控制器包括划线车自动导航模块和划线控制模块；所述划线车自动导航模块和划线控制模块借助于ROS中间通讯模块传输信号；当第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置检测划线机划的线条与导航给出的线条存在累积误差时反馈给控制器，所述控制器指令末端机构进行调整以修正偏差。控制连接设计合理，通过控制器控制多组激光雷达传感装置和传双目视觉传感装置集于一身,可检测划线的划线车行自动划线车前行导航和避障以及划线车与高速公路边水泥栏杆相对位置的定位；对误差融合和补偿使划线机的运动轨迹进行调节。使划线机的运动轨迹进行调节。使划线机的运动轨迹进行调节。

【技术实现步骤摘要】
一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统


[0001]本专利技术涉及一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统。

技术介绍

[0002]据市场调查和相关公开文献进行检索，目前城乡道路、高速公路及桥梁道路的划线均为人工划线。虽然已有的专利文献和一些技术成果文献中记载，自动划线、测距的激光雷达和立体视觉传感技术的独立应用技术较为成熟，但末发现在自动公路划线机上应用。
[0003]自动行走的划线机器行走路线与划线路线一致，如用北斗(GPS)导航系统定位精度仍然在厘米级，特别是在高速公路上，定位精度受到路边高层建筑、山体和高物体影响、空中云层和天气的干扰，误差至少20厘米
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50厘米，该问题成为困扰自动划线机能在实际工程应用的问题。实际上，划线时包括二种误差，一是机器行走时北斗导航的误差，二是划线机末端机构画划线时也会产生误差、二者相加形成综合误差使得划线不准确。如文献阐述了用机器视觉查找水线实现精确定位([1]石磊,高速公路无人驾驶划线车.山东省,山东交通学院,2020
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30.其主要用图像识别引导划线设备沿预设路线实现姿态调整与自动驾驶；同样也不可避免地存在导航检测误差,且系统控制设置欠合理，也末能公开多种传感器数据融合立体视觉控制路桥自主行走划线系统。
[0004]为此，我们研制了一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的所要解决的技术问题是要提供一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，控制连接设计合理，通过控制器控制多组激光雷达传感装置和传双目视觉传感装置集于一身，能够实施检测划线的划线车行自动划线车前行导航和避障以及划线车与高速公路边水泥栏杆相对位置的定位；对误差融合和补偿使划线机的运动轨迹进行调节；从而使划线车的易于实施应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，其特征在于，它包括：
[0007]划线车；
[0008]第一激光雷达传感装置和第一双目视觉传感装置，以及
[0009]第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置；
[0010]控制器，其与所述第一激光雷达传感装置、第一双目视觉传感装置、第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置通讯连接；所述控制器包括划线车自动导航模块和划线控制模块；所述划线车自动导航模块和划线控制模块借助于ROS中间通讯模块对划线车包括的行走控制、末端机构划线控制、第一激光雷达传感装置、第一双目视觉传感装置、第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置交互链接以发出指令；
[0011]当第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置检测划线机划的线条与导航给出的线条存在累积误差时反馈给控制器，所述控制器指令末端机构进行调整以修正偏差。
[0012]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述划线车自动导航模块包括定位模块和路径模块，所述划线车自动导航模块包括定位模块和路径模块与ROS中间通讯模块双向通讯连接。
[0013]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述划线控制模块包括点云算法重构模块和末端机构；所述点云算法重构模块和末端机构与ROS中间通讯模块双向通讯连接。
[0014]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述第一激光雷达传感装置和第一双目视觉传感装置，它们被配用于自动划线车前行导航和避障。
[0015]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置，它们被配用于划线车与公路边水泥栏杆相对位置的定位。
[0016]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述第二双目视觉传感装置用于对划线机末端机构对已画出线的尺寸进行检测反馈给控制器；
[0017]当检测划的线条与导航给出的线条存在累积误差在设定的范围值时，所述末端机构进行调整，实时修正偏差；
[0018]当检测划的线条与导航给出的线条存在累积误差在超出设定的范围值时，误差数据传输给激光传感器，通过误差融合和补偿，控制器行走车的路径。
[0019]于本专利技术的一个或多个实施例中，所述第二双目视觉传感装置对划线的宽度、宽度中心线与前行左栏杆之间距离在划线进行检测，与第第二激光雷达传感装置测量相应宽度、宽度中心线与前行左栏杆之间距离进反馈给控制器进行对比，判断是否公差范围内；如存在误差，则该误差数据发送给控制器进行校正。
[0020]本专利技术同
技术介绍
相比存在的效果是：
[0021]由于本专利技术采用上述的方案，控制连接设计合理，通过控制器控制多组激光雷达传感装置和传双目视觉传感装置集于一身，能够实施检测划线的划线车行自动划线车前行导航和避障以及划线车与高速公路边水泥栏杆相对位置的定位；对误差融合和补偿使划线机的运动轨迹进行调节；从而使划线车的易于实施应用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术一个实施例中一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统的示意图；
[0023]图2为本专利技术一个实施例中一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统的控制集成框图；
[0024]图3为本专利技术一个实施例中一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统的划线应用时状态示意图；
[0025]本领域的技术人员可以从附图中所示出形状、构造并理解得出的方案，附图的各种部件不一定是按比例的，并且附图的各种部件和元件的尺寸可以进行放大或缩小，从而更清楚地说明本文描述的本专利技术的实施方案。
具体实施方式
[0026]以下参考图1
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2来描述具体的施例，然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的，本实施例提供一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，它包括：划线车1、第一激光雷达传感装置2、第一双目视觉传感装置3、第二激光雷达传感装置4、第二双目视觉传感装置5和控制器6，控制器6与所述第一激光雷达传感装置2、第一双目视觉传感装置3、第二激光雷达传感装置4和第二双目视觉传感装置5通讯连接；所述控制器5包括划线车自动导航模块和划线控制模块；所述划线车自动导航模块和划线控制模块借助于ROS中间通讯模块对划线车包括的行走控制、末端机构划线控制、第一激光雷达传感装置、第一双目视觉传感装置、第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置交互链接以发出指令。
[0027]当第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置检测划线机划的线条与导航给出的线条存在累积误差时反馈给控制器6，所述控制器指令末端机构7进行调整以修正偏差。
[0028]其中，划线车自动导航模块包括定位模块和路径模块，所述划线车自动导航模块包括定位模块和路径模块与ROS中间通讯模块双向通讯连接。
[0029]所述划线控制模块包括点云算法重构模块和末端机构；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，其特征在于，它包括：划线车；设于划线车上的第一激光雷达传感装置和第一双目视觉传感装置，以及第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置；控制器，其与所述第一激光雷达传感装置、第一双目视觉传感装置、第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置通讯连接；所述控制器包括划线车自动导航模块和划线控制模块；所述划线车自动导航模块和划线控制模块借助于ROS中间通讯模块对划线车包括的行走控制、末端机构划线控制、第一激光雷达传感装置、第一双目视觉传感装置、第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置交互链接以发出指令；当第二激光雷达传感装置和第二双目视觉传感装置检测划线机划的线条与导航给出的线条存在累积误差时反馈给控制器，所述控制器指令末端机构进行调整以修正偏差。2.根据权利要求1所述的多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，其特征在于：所述划线车自动导航模块包括定位模块和路径模块，所述划线车自动导航模块包括定位模块和路径模块与ROS中间通讯模块双向通讯连接。3.根据权利要求2所述的多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，其特征在于：所述划线控制模块包括点云算法重构模块和末端机构；所述点云算法重构模块和末端机构与ROS中间通讯模块双向通讯连接。4.根据权利要求3所述的多种传感器数据融合立体视觉控制的路桥自主行走划线系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昀超，程晔，祁少军，曹宇虹，孟繁，张芸齐，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：