基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法技术方案

本发明专利技术涉及智能运送技术领域，公开了基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法，所述运送系统包括：运送轨道，所述运送小车上设有：运送盒体，红外对管巡线模块，树莓派处理系统，通过摄像头对标记处的门牌号进行图像采集，然后对摄像头采集的图像进行处理，多个电机，一一对应设置在运送小车车轮的转轴上；电机驱动模块STM32单片机，所述红外对管巡线模块、树莓派处理系统和电机驱动模块分别与STM32单片机电连接，语音提示装置，当运送小车到达目的地时，语音提示装置通过语音提示人员接收货物；这种基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法，使用简单方便，具有非常大的推广价值。具有非常大的推广价值。具有非常大的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法


[0001]本专利技术涉及智能运送
，特别涉及基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法。

技术介绍

[0002]室内移动机器人技术的研究是一个综合的、复杂的、不断发展的过程。近年来，室内自主式移动机器人的研究和设计成为许多人关注的焦点。它主要由：环境信息获取功能，环境信息理解和建模功能以及实现自动导航的路径规划算法组成。其中环境信息理解和建模是核心内容。因此移动机器人系统研究就是针对所处环境选择相应的传感器，然后根据传感器所采集的信息特征建立相应的环境模型，最后建立相应的路径规划控制算法。然后对超声波测距原理及超声波栅格化环境建模原理作了论述和研究，并利用超声波传感器对我们所在实验室的工作环境进行了环境信息的获取、理解和建模实验，同时设计了相应的室内移动机器人全区域路径覆盖算法。
[0003]以往大多数自主路径规划机器人都是从传感器获得相关数据进行障碍物感知，再进行路径规划。随着计算机技术和电子技术的发展，在基于视觉的移动机器人导航系统中，机器视觉是移动机器人视觉导航系统中的关键技术，是控制决策子系统的重要信息来源。因此，越来越多的研究者投身于视觉导航技术的研究，尤其是最近30年，视觉导航在飞机、无人飞行器、各类巡航导弹、深空探测器以及室内外机器人等方面得到了广泛的应用。
[0004]室内送文件等东西的智能小车是一个很有发展前景的一个方向，目前在仓库、快递等地方有智能小车进行搬运东西，可是在办公地点还没有出现送文件类物品的智能小车，随着现在工作的工作量变大，利用智能小车送文件可以节省一部分时间，这样能减少人类的工作量。对于这种现象，本专利技术研究运用图像处理技术，做出一个能在一层楼里面送文件等小物件的智能避障的小车，通过小车去完成一些简单的工作，使用简单，具有非常大的推广价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法，可以解决现有技术中的上述问题。
[0006]本专利技术提供了基于树莓派和图像处理的运送系统及运送方法，包括运送小车，还包括：
[0007]运送轨道，用于提供运送小车的行驶路线；
[0008]所述运送小车上设有：
[0009]运送盒体，用于盛装室内需要运送的货物；
[0010]红外对管巡线模块，用于探测运送小车是否到达多个标记处；
[0011]树莓派处理系统，通过摄像头对标记处的门牌号进行图像采集，然后对摄像头采集的图像进行处理，并与设定的目的地的门牌号图像数据进行比对，判定运送小车是否到
达目的地；
[0012]多个电机，一一对应设置在运送小车车轮的转轴上；
[0013]电机驱动模块，用于驱动电机转动；
[0014]STM32单片机，所述红外对管巡线模块、树莓派处理系统和电机驱动模块分别与STM32单片机电连接，当运送小车未到达标记处时，通过电机驱动模块控制多个电机转动，当运送小车到达标记处时，通过电机驱动模块控制多个电机停止转动，STM32单片机发送信号给树莓派处理系统对标记处的门牌号进行图像采集和处理；
[0015]语音提示装置，与STM32单片机电连接，当运送小车到达目的地时，语音提示装置通过语音提示人员接收货物；
[0016]电源模块，用于给上述各模块供电。
[0017]所述红外对管巡线模块包括红外传感器，所述红外传感器包括一个红外发射管和一个红外接收管，红外发射管和红外接收管分别与STM32单片机连接。
[0018]所述电机驱动模块采用L298N直流电机驱动芯片。
[0019]所述电源模块的输出电压为5V，输出电流最大为3A。
[0020]所述电机采用直流减速电机，直流减速电机包括直流电机和齿轮减速箱，直流电机和齿轮减速箱连接，直流电机与STM32单片机电信号连接。
[0021]基于树莓派和图像处理的运送系统的运送方法，包括以下步骤：
[0022]S1、输入运送目的地的门牌号；
[0023]S2、运送小车沿设定的运送轨道前进，前进的过程中通过红外对管巡线模块进行巡线确定是否到达运送轨道中的门口标记处，当到达门口标记处，红外对管巡线模块发送信号给STM32单片机，STM32单片机控制电机驱动模块停止电机转动，运送小车停止；
[0024]S3、STM32单片机发送信号给树莓派处理系统，树莓派处理系统控制摄像头对准门牌号拍照并传送图像给树莓派处理系统进行图像处理；
[0025]S4、树莓派处理系统将处理后的门牌号数字与目的地的门牌号数字进行比较，判断是否是目的地的门牌号；
[0026]S5、当判断是目的地的门牌号时，树莓派处理系统控制语音提示装置提醒人们收取物品；
[0027]S6、当判断不是目的地的门牌号时，树莓派处理系统发送信号给STM32单片机，STM32单片机控制电机驱动模块启动电机转动，运送小车继续沿设定的运送轨道前进，执行步骤S2～S6。
[0028]上述步骤S3中的图像处理方法包括以下步骤：
[0029]S31、树莓派处理系统先对拍照的图像进行灰度化，转化为灰度图像；得到实际的RGB值；
[0030]S32、再对灰度图像进行二值化处理，使图像变得简单，数据量减少，凸显出目标轮廓；
[0031]S33、提取并找出图像中的最大矩形轮廓
[0032]提取出目标轮廓的边缘，对比图像中的轮廓，选取最大的符合要求的矩形轮廓，形成轮廓图像；
[0033]S34、提取出轮廓图像中的内容并分割数字
[0034]先对轮廓图像进行灰度化，再进行二值化处理，然后进行开运算，提取数字的边缘轮廓，再提取数字的外轮廓选定门牌数字，将各个门牌数字分别提取出。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0036]本专利技术通过红外对管巡线模块对运送小车进行前进监控，通过STM32单片机控制电机驱动模块对运行小车的行走轮的驱动电机进行控制，实现行走小车的前进和停止，通过摄像头拍摄前进过程中经过的门牌号，通过树莓派处理系统对摄像头拍摄的图像进行图像处理，与输入树莓派系统的目的地的门牌号进行比对，找到目的门牌号通过语音提示装置提示人员拿取物品，使用简单方便，具有非常大的推广价值。
附图说明
[0037]图1为本专利技术提供的基于树莓派和图像处理的运送系统的原理框图。
[0038]图2为本专利技术提供的基于树莓派和图像处理的运送系统的运送方法的流程图。
[0039]图3为本专利技术提供的基于树莓派和图像处理的运送系统的运送方法中图像处理方法的流程图。
[0040]图4
‑
1为本专利技术实施例中输入门牌号的模拟示图。
[0041]图4
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2为本专利技术实施例中门牌号的拍摄图像。
[0042]图4
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3为本专利技术实施例中对门牌号的拍摄图像提取部分并灰度化的示图。
[0043]图4
‑
4为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于树莓派和图像处理的运送系统，包括运送小车，其特征在于，还包括：运送轨道，用于提供运送小车的行驶路线；所述运送小车上设有：运送盒体，用于盛装室内需要运送的货物；红外对管巡线模块，用于探测运送小车是否到达多个标记处；树莓派处理系统，通过摄像头对标记处的门牌号进行图像采集，然后对摄像头采集的图像进行处理，并与设定的目的地的门牌号图像数据进行比对，判定运送小车是否到达目的地；多个电机，一一对应设置在运送小车车轮的转轴上；电机驱动模块，用于驱动电机转动；STM32单片机，所述红外对管巡线模块、树莓派处理系统和电机驱动模块分别与STM32单片机电连接，当运送小车未到达标记处时，通过电机驱动模块控制多个电机转动，当运送小车到达标记处时，通过电机驱动模块控制多个电机停止转动，STM32单片机发送信号给树莓派处理系统对标记处的门牌号进行图像采集和处理；语音提示装置，与STM32单片机电连接，当运送小车到达目的地时，语音提示装置通过语音提示人员接收货物；电源模块，用于给上述各模块供电。2.如权利要求1所述的基于树莓派和图像处理的运送系统，其特征在于，所述红外对管巡线模块包括红外传感器，所述红外传感器包括一个红外发射管和一个红外接收管，红外发射管和红外接收管分别与STM32单片机连接。3.如权利要求1所述的基于树莓派和图像处理的运送系统，其特征在于，所述电机驱动模块采用L298N直流电机驱动芯片。4.如权利要求1所述的基于树莓派和图像处理的运送系统，其特征在于，所述电源模块的输出电压为5V，输出电流最大为3A。5.如权利要求1所述的基于树莓派和图像处理的运送系统，其特征在于，所述电机采用直流减速电机，直流减速电机包括直流电机和齿轮减速箱，直流电机和齿轮减速箱连接，直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成文，田琳琳，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：