一种基于图像的AGV料车位置偏差检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于图像的AGV料车位置偏差检测方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：在物料摆放位置和料车上装配辅助定位标识；物料摆放位置摆放好物料后，采集料车摆放位置的图像；通过对采集的图像进行处理，识别物料摆放位置和料车上的辅助定位标识，并测量辅助定位标识中心坐标、边中点坐标；计算料车摆放位置的角度偏差；通过料车摆放基准面的坐标，与料车上辅助定位标识中心坐标转换成的料车摆放基准面的坐标之间的坐标偏差计算，得到料车摆放的横、纵坐标偏差。本发明专利技术解决了AGV路径规划中固定物料位置偏差检测问题，实现了自动运输和人力运输的智能柔性连接。输和人力运输的智能柔性连接。输和人力运输的智能柔性连接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像的AGV料车位置偏差检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及工业物流运输领域，具体涉及一种基于图像的AGV料车位置偏差检测方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，仓库货物的运输主要依靠人力，存在工作效率低、劳动力强度高、人工费用高等问题，是实现智能物联网技术需待解决的重要问题。随着物流运输技术的不断进步，一些较大规模的企业已用自动化物流系统实现仓库货物自动仓储、运输。在自动化物流系统中，自动导引运输车(Autonomous Guide Vehicle，简称AGV)的应用较为广泛，采用AGV实现自动化运输时，在导引系统的导航下自动运输，要求物料的存放位置均是在精确的位置上。
[0003]但是，在一些工艺环节，需要人工介入把物料存放在固定的位置，再由AGV自动搬运至下一工艺段处理，由于人工的介入，物料摆放不能保证一定达到自动运输的要求，经常出现摆放位置偏差较大，导致AGV小车自动取物料失败，严重情况会导致物料及AGV小车受损，造成经济损失和安全事故。
[0004]现有在AGV小车上安装视觉识别装置，主要用于AGV小车的路径导引、防撞或一些特定的位置检测，无法向AGV小车提供准确的物料坐标位置，在AGV小车取物料时无法提供精确的物料位姿偏差信息。
[0005]因此，急需设计一种高效、灵活、可靠性好、维护成本低的AGV料车位置偏差检测方法及系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高效、灵活、可靠性好、维护成本低的基于图像的AGV料车位置偏差检测方法及系统，通过在物料摆放位置和料车上装配辅助定位标识，采集物料摆放位置(即料车位置)的图像，进行图像处理和识别，计算料车摆放位置的角度偏差，以及料车摆放的横、纵坐标偏差，得到AGV料车位置偏差数据；解决在自动化物流系统中，AGV小车由于在自动搬运物料过程中有人工介入摆放物料，无法向AGV小车提供准确的物料料车坐标，来指引AGV小车的在取货时进行位姿调整的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]本专利技术公开了一种基于图像的AGV料车位置偏差检测方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一：在物料摆放位置和料车上装配辅助定位标识；
[0010]步骤二：物料摆放位置摆放好物料后，采集料车摆放位置的图像；
[0011]步骤三：通过对采集的图像进行处理，识别物料摆放位置和料车上的辅助定位标识，并测量辅助定位标识中心坐标、边中点坐标；
[0012]步骤四：利用料车上辅助定位标识上下边中心坐标形成的参考线段与料车摆放基准面辅助定位标识上下边中心坐标形成的参考线段，计算两条参考线段形成的夹角，即为料车摆放位置的角度偏差；
[0013]步骤五：通过料车摆放基准面的坐标，与料车上辅助定位标识中心坐标转换成的料车摆放基准面的坐标之间的坐标偏差计算，得到料车摆放的横、纵坐标偏差。
[0014]作为优选，步骤五中，料车上辅助定位标识中心坐标转换成的料车摆放基准面的坐标采用的坐标转换公式如下：
[0015]其中，U0＝Width
pix
/2，V0＝Heigh
pix
/2，k＝h/H，Width
pix
为视场覆盖长度，Heigh
pix
为视场覆盖宽度；h为相机至料车平面的高度，H为相机至地面的高度；表示转换后的料车摆放基准面坐标点(x
Q
，y
Q
)，表示转换前的料车上辅助定位标识中心坐标点(x
p
，y
p
)。
[0016]作为优选，步骤五中，坐标偏差计算公式如下：
[0017]其中，坐标点(x
RO
，y
Ro
)表示点R
o
，是料车标准停放位置标识中心点；坐标点(x
p
，y
p
)为P
f
，是料车偏移后的辅助标识中心点；表示横向偏差为Δx，纵向偏差为Δy；D为小车半宽。
[0018]作为优选，步骤三中，识别物料摆放位置和料车上的辅助定位标识的方法：对图像进行中值滤波或均值滤波预处理后，通过二值化、灰度特征、边缘分割、模板匹配或深度学习算法识别摆放位置或料车上的辅助定位标识。
[0019]本专利技术公开一种基于图像的AGV料车位置偏差检测系统，包括装配于物料摆放位置和料车上的辅助定位标识，以及图像采集系统和图像处理器；所述图像采集系统，用于采集料车摆放位置的图像；所述图像处理器，用于对图像进行处理，检测识别物料摆放位置和料车上的辅助定位标识，测量辅助定位标识中心坐标、边中点坐标；并计算料车摆放位置的偏差，以及料车摆放的横、纵坐标偏差。
[0020]作为优选，所述辅助定位标识包括但不限于一种或几种图形的组合，图形包括：正方形、圆形、四边形或三角形；所述装配包括但不限于粘贴、焊接、喷涂。
[0021]作为优选，所述辅助定位标识用不同的形状区分安装位置；所述图像采集系统通过改变布局位置采集一至四个料车顶面四边装配的辅助定位标识图像。
[0022]作为优选，所述图像采集系统和图像处理器分别连接调度系统；所述调度系统包括但不限于物流调度系统、AGV调度系统中的一种或其它系统，用于发送检测指令给图像采集系统工作，接收图像处理器计算发送的偏差数据，指引AGV小车进行位姿调整；所述调度系统以通讯方式、传感器或电信号的方式触发图像采集系统；所述通讯方式包括以太网通讯或串行通讯；所述传感器包括但不局限于光电传感器、激光传感器或超声波传感器。
[0023]作为优选，所述图像采集系统包括光源、相机和触发模块；所述光源安装于辅助定位标识上方，用于辅助照明；相机安装于辅助定位标识上方，用于采集图像，包括但不限于彩色或黑白的线阵相机、面阵相机、智能相机中的一种；触发模块用于接收触发信号后，控制光源开闭与相机拍照，并将图像传输至图像处理器。
[0024]作为优选，所述通讯方式中的通讯数据由以下格式组成：
[0025]发送数据<STX>SENDER；RECIEVER；COMMAND；STATUS1；STATUS2；STATUS3；DATA1；
DATA2；DATA3；<ETX>，
[0026]接收数据<STX>SENDER；RECIEVER；COMMAND；<ETX>，
[0027]其中，<STX>为起始代码，SENDER为发送端的代码，RECIEVER为接收端代码，COMMAND为指令代码，STATUS1～3为状态代码，DATA1～3为检测数据，<ETX>为结束代码，“；”为分隔符。
[0028]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0029]1、本专利技术解决了AGV本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像的AGV料车位置偏差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在物料摆放位置和料车上装配辅助定位标识；步骤二：物料摆放位置摆放好物料后，采集料车摆放位置的图像；步骤三：通过对采集的图像进行处理，识别物料摆放位置和料车上的辅助定位标识，并测量辅助定位标识中心坐标、边中点坐标；步骤四：利用料车上辅助定位标识上下边中心坐标形成的参考线段与料车摆放基准面辅助定位标识上下边中心坐标形成的参考线段，计算两条参考线段形成的夹角，即为料车摆放位置的角度偏差；步骤五：通过料车摆放基准面的坐标，与料车上辅助定位标识中心坐标转换成的料车摆放基准面的坐标之间的坐标偏差计算，得到料车摆放的横、纵坐标偏差。2.根据权利要求1所述的基于图像的AGV料车位置偏差检测方法，其特征在于，步骤五中，料车上辅助定位标识中心坐标转换成的料车摆放基准面的坐标采用的坐标转换公式如下：其中，U0＝Width
pix
/2，V0＝Heigh
pix
/2，k＝h/H，Width
pix
为视场覆盖长度，Heigh
pix
为视场覆盖宽度；h为相机至料车平面的高度，H为相机至地面的高度；表示转换后的料车摆放基准面坐标点(x
Q
，y
Q
)，表示转换前的料车上辅助定位标识中心坐标点(x
p
，y
p
)。3.根据权利要求1所述的基于图像的AGV料车位置偏差检测方法，其特征在于，步骤五中，坐标偏差计算公式如下：其中，坐标点(x
RO
，y
RO
)表示点R
o
，是料车标准停放位置标识中心点；坐标点(x
p
，y
p
)为P
f
，是料车偏移后的辅助标识中心点；表示横向偏差为Δx，纵向偏差为Δy；D为小车半宽。4.根据权利要求1所述的基于图像的AGV料车位置偏差检测方法，其特征在于，步骤三中，识别物料摆放位置和料车上的辅助定位标识的方法：对图像进行中值滤波或均值滤波预处理后，通过二值化、灰度特征、边缘分割、模板匹配或深度学习算法识别摆放位置或料车上的辅助定位标识。5.一种基于图像的AGV料车位置偏差检测系统，其特征在于，包括装配于物料摆放位置和料车上的辅助定位标识，以及图像采集系统和图像处理器；所述图像采集系统，用于采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云东，经坤，杨松，戚麟，李江乐，丁锐，李俊辉，李佶洋，
申请(专利权)人：云南昆船设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：