[发明专利]一种基于双目视觉的集卡定位与引导的方法及其系统

权利要求书

1.一种基于双目视觉的集卡定位与引导的方法，包括如下步骤：

步骤1：对工业相机进行标定，并建立以两台工业相机的中点为世界坐标原点的三维坐标系，其中x轴与y轴构成的坐标平面与地面平行，同时建立x-y平面坐标到引导电子看板平面坐标的映射；

步骤2：两台工业相机分别拍摄定位标识线，基于双目视觉的三维重建技术计算得到定位标识线在x-y平面的中点坐标；

步骤3：利用其中一台工业相机按一定的帧频拍摄引导车道的图像，并以帧差法监测车道上是否有集卡进入视场；

步骤4：确认有集卡进入视场后，两台工业相机按相同帧频同时拍摄集卡图像，以帧差法实时识别并跟踪集卡，通过机器学习算法自动、实时识别集卡目标特征，基于双目视觉的三维重建技术计算并建立集卡目标特征在x-y平面的坐标；所述集卡目标特征识别过程为：当集卡未装载集装箱时，识别集卡车头的两个锁头，将其中心点的连线作为集卡目标特征；当集卡已经装载集装箱时，识别集卡上面的集装箱上靠近车头的两个锁孔，将其中心点的连线作为集卡目标特征；

步骤5：在引导电子看板中绘制定位标识线的图形，同时根据步骤4中计算得到的集卡目标特征的坐标绘制并刷新集卡图像在引导电子看板上的十字线，该十字线的一条线与集卡前进方向一致，另一条线与前进方向垂直；

步骤6：计算集卡目标特征的中心点到定位标识线中心点在x-y平面上的距离并在引导电子看板上显示；

步骤7：计算十字线中与集卡前进方向垂直的直线与定位标识线的夹角，并在引导电子看板中显示；

步骤8：集卡司机根据引导电子看板显示的距离以及夹角移动车辆，当距离小于20mm且夹角小于0.25度时，完成集卡定位与引导。

2.如权利要求1所述的基于双目视觉的集卡定位与引导的方法，其特征在于：步骤5在电子看板中绘制图形的频率、步骤6在电子看板中显示距离的频率和步骤7在电子看板中显示夹角的频率与步骤4的图像采集频率相同。

3.使用如权利要求1所述的基于双目视觉的集卡定位与引导的方法的系统，其特征在于：由安装支架、两台工业相机、引导电子看板、定位标识线和工控机构成；工业相机、引导电子看板均与工控机连接；工控机安装在安装支架上；安装支架安装在起重机的桥架上；定位标识线喷涂在地面上的引导车道内，并与引导车道边界线垂直；定位标识线的颜色明显区分于地面颜色；引导电子看板悬挂在安装支架上，并位于安装支架的下方及定位标识线的上方；工业相机为两台，安装在安装支架上，其光轴与定位标识线共面，并相对于引导车道分界线两侧呈对称分布；工控机内置机器视觉与图像处理软件按照步骤1-8执行控制。