[发明专利]一种基于视觉导航的微型无人机仓库盘点系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉导航的微型无人机仓库盘点系统，包括三维场景建模模块，对仓库进行三维场景建模并建立空间三维坐标系，标注货架的位置信息，仓库和货架的长宽高信息；无人机及其飞行控制模块，控制系统对无人机进行操控，无人机与仓库的空间三维坐标系建立映射关系；图像采集系统，包括机载摄像头和布置在仓库内的固定摄像头；图像传输模块，包括发送模块和接收模块，发送模块数量与摄像头数量相对应，并且分别与各个机载摄像头和固定摄像头相连，接收端与上位机相连；上位机，包含图像处理系统，搭载三维场景建模系统和无人机控制系统，对图像数据进行处理后对仓储货物进行盘点，有效提升仓库的盘点效率降低人工工作量。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，具体的说，是一种基于视觉导航的微型无人机仓库盘点系统。

背景技术

传统的仓库库存盘点工作主要是基于人工检视，盘点工作耗时长、人力投入成本大、效率低下且难以保障盘点准确率，无法作为日常业务开展。微型无人机具有成本低、体积小、适应性强、安全性好、操作简单等特点，被广泛应用于军事和民用领域。但在室内环境中，无人机无法使用GPS信号进行定位，而视觉导航由于其灵活性、可靠性、廉价性等优点成为导航领域研究热点。因此，可利用视觉导航的灵活性、可靠性、廉价性等优点来解决仓库库存盘点效率低下的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉导航的微型无人机仓库盘点系统及方法，用于解决现有技术中人工进行仓库盘点工作效率低下的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种基于视觉导航的微型无人机仓库盘点系统，包括

三维场景建模模块，对仓库进行三维场景建模并建立空间三维坐标系，标注货架的位置信息，仓库和货架的长宽高信息；

无人机及其飞行控制模块，控制系统对无人机进行操控，无人机与仓库的空间三维坐标系建立映射关系；

图像采集系统，包括机载摄像头和布置在仓库内的固定摄像头；

图像传输模块，包括发送模块和接收模块，发送模块数量与摄像头数量相对应，并且分别与各个机载摄像头和固定摄像头相连，接收端与上位机相连；

上位机，即整个系统的控制主机，包含图像处理系统，搭载三维场景建模系统和无人机控制系统，对图像数据进行处理后对仓储货物进行盘点。

优选地，所述无人机机身上设有定位标志，根据该定位标志将无人机与仓库的空间三维坐标系相关联。

优选地，所述固定摄像头布置在仓库的天花板上，包括货架上方天花板和通道上方天花板。

优选地，所述三维场景建模模块建立仓库的空间三维坐标系时以仓库地面的某一墙角为原点。

优选地，所述无人机机身带有红外传感器可探测离地高度，当无人机的Z轴坐标偏离导引线坐标，可结合红外传感器数据进行修正。

还包括一种基于视觉导航的微型无人机仓库盘点方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：建立仓库三维场景模型，并对模型建立坐空间三维标系，标注仓库和货架的长宽高和货架位置信息，然后建立无人机与坐标系的映射关系；

步骤2：采集货物摆放图像，对每件货物的图像进行分割并提取分割后图像的特征点，记录相关信息后分类存放，等待与实时图像进行匹配；

步骤3：控制无人机进行实时的图像采集，然后提取实时图像中的特征点与步骤2所提取分割后图像的特征点进行比对，得到实时的仓库信息；

步骤4：将实时仓库信息与历史仓库数据进行对比，更新仓库的库存信息。