[发明专利]一种基于视觉传感器的重型导引车定位方法及重型导引车

摘要

本发明公开了一种基于视觉传感器的重型导引车定位方法及重型导引车，通过在车辆中心线前后分别安装一套视觉传感器，利用视觉传感器扫描并解析位于地面的二维码地标；根据视觉传感器所采集到的二维码地标信息计算出车辆的实时位姿和目标位姿的偏差，并根据计算出的车辆的实时位姿和目标位姿的偏差自动控制车辆动作；从而实现了车辆的自动导引功能。其中所用的视觉传感器带有自动变焦镜头，其检测距离能够根据车辆升降情况自动对焦，自适应检测算法可满足车辆自动升降作业需求；且该视觉传感器带有微控制器并集成算法，能够实时扫描并解析二维码地标所携带的相应信息；可适应室内环境和室外环境的应用需求，满足大型车辆高速及低速运行需求。

主权项

1.一种基于视觉传感器的重型导引车定位方法，其特征在于，所述重型导引车定位方法包括以下步骤：通过分别安装于重型导引车中心线头尾的两个视觉传感器，实时扫描并解析重型导引车前后视野范围内的二维码地标的位置信息和预设信息；所述二维码地标的预设信息包括该二维码地标的编号，所述位置信息包括该二维码地标的像素位置信息、偏角信息以及最小单位像素信息；其中，所述二维码地标的像素位置信息为该二维码地标的中心点位于正在扫描该二维码地标的当前视觉传感器所对应的视野坐标系中的X坐标和Y坐标，用像素表示；所述偏角信息为该二维码地标相对于所述视野坐标系的偏角；所述最小单位像素信息为该二维码地标的最小单位在所述当前视觉传感器的视野范围内的像素值；由视觉传感器所采集到的当前二维码地标的最小单位像素a、所述当前二维码的最小单位边长信息b以及该视觉传感器的像素分辨率c，根据该视觉传感器成像的线性关系，计算出该视觉传感器的视野大小d＝c*b/a；然后根据所述当前二维码地标的像素位置信息，由该视觉传感器的像素分辨率及视野大小成像比例关系，计算出所述当前二维码地标的中心点在该视觉传感器所对应的视野坐标系中的坐标P；由该视觉传感器的安装位置和所述当前二维码地标的中心点在该视觉传感器所对应的视野坐标系中的坐标P，根据坐标系平移旋转公式计算出所述当前二维码地标的中心点在车辆坐标系中的坐标VP；并根据所述当前二维码地标的预设信息计算出所述当前二维码地标的中心点在大地坐标系中的坐标GP；由所述当前二维码地标的中心点对应的坐标VP、坐标GP以及所述车辆坐标系与所述大地坐标系的偏差，根据坐标旋转与平移变换方法，求得所述车辆坐标系与所述大地坐标系的位置偏差,即车辆实时位置与目标位置的偏差；由前后视觉传感器各自所解析到的前后二维码地标的位置信息和预设信息分别计算出前后二维码地标的中心点在相应视野坐标系中的坐标和前后二维码地标的中心点在大地坐标系中的坐标，然后根据坐标变换方法得到前后视觉传感器各自对应的视野坐标系的原点在所述大地坐标系中的坐标；继而求得所述车辆坐标系与所述大地坐标系的姿态偏差，即车辆实时姿态与目标姿态的偏差；车载控制器根据计算出的车辆实时位置与目标位置的偏差以及车辆实时姿态与目标姿态的偏差，调用闭环控制算法控制重型导引车自动作业。