一种仓库自动导航机械车定位方法技术

技术编号:9006525 阅读:126 留言:0更新日期:2013-08-08 01:51
本发明专利技术公开了一种仓库自动导航机械车定位方法,包括以下步骤:为仓库建立电子地图;将整个仓库等分成m×n个区域,每个区域的顶上装置一个摄像机;对每一个摄像机视频进行摄像机标定,校正畸变;将每一个摄像机视频的图像整合成整个仓库的图像;将消除畸变后的图像与仓库电子地图重合;在自动导航机械车上装上特征点;抬高所有摄像机,使摄像机视频中设置的虚拟地图平面与特征点平面重合;获得摄像机视频坐标系中的自动导航机械车坐标,映射到仓库电子地图坐标系中,得到仓库中自动导航机械车的真实位置,实现定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物流
,特别涉及。
技术介绍
近年来GPS技术被日益广泛的应用于军事、科学及日常生活的各个领域,给人们带来极大方便的同时也预示着遥测定位技术的广阔应用前景。但室内测量定位尚无相应的成熟的应用技术。而应用CCD摄影成像及图像计算机处理的视觉分析技术则有着硬件投入低廉、软件技术通用性强、对环境适应性好、直观获取信息量完整等特点而成为开发的热点。大型仓库中一般由人力驾驶机械叉车进行货物的上架。但是人力叉车上架耗费时间、人力,安全系数又不高,如果将上架过程自动化将带来极大的前景。而自动导航机械车,即AGV, Automated Guided Vehicle最为核心也是最基本的问题就是机械车的定位。室内定位技术在仓库仓储物流管理中的发展已有一段时间,但尚无成熟的应用技术,大多存在着系统建设成本高,建成后可调整性差等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供,将基于CCD摄影成像及图像计算机处理的视觉分析应用于仓库定位系统,建立基于视觉定位的仓库物流定位系统。 本专利技术的技术方案是,,包括以下步骤:(1),为仓库建立电子地图;(2),将整个仓库等分成mXn个区域,每个区域的顶上装置一个摄像机;(3),对每Iv摄像机视频进彳了摄像机标定,校正崎变;(4),将每一个摄像机视频的图像整合成整个仓库的图像;(5),将消除畸变后的图像与仓库电子地图重合;(6),在自动导航机械车上装上特征点;(7),抬高所有摄像机,使摄像机视频中设置的虚拟地图平面与特征点平面重合;(8),获得摄像机视频坐标系中的自动导航机械车坐标,映射到仓库电子地图坐标系中,得到仓库中自动导航机械车的真实位置,实现定位。所述的建立电子地图的方法是,预存仓库空间的标准平面地图,同时显示标准平面地图和摄像机捕捉到的图像,对电子地图进行上移、下移、左移、右移、放大、缩小六种操作,直至两个图像中场景重合,记录电子地图水平位移Λ χ、竖直位移Λ y、放大比w,则对摄像机坐标系逆向映射可得到目标点在真实场景中的位置,即:对电子地图放大W倍后水平移动Λ X,竖直移动Λ y则,摄像机坐标系中(x,y)-->电子地图坐标系中权利要求1.,其特征在于,包括以下步骤: (1),为仓库建立电子地图; (2),将整个仓库等分成mXn个区域,每个区域的顶上装置一个摄像机; (3),对每一个摄像机视频进行摄像机标定,校正崎变; (4),将每一个摄像机视频的图像整合成整个仓库的图像; (5),将消除畸变后的图像与仓库电子地图重合; (6),在自动导航机械车上装上特征点; (7),抬高所有摄像机,使摄像机视频中设置的虚拟地图平面与特征点平面重合; (8),获得摄像机视频坐标系中的自动导航机械车坐标,映射到仓库电子地图坐标系中,得到仓库中自动导航机械车的真实位置,实现定位。2.如权利要求1所述的仓库自动导航机械车定位方法,其特征在于,所述的建立电子地图的方法是,预存仓 库空间的标准平面地图,同时显示标准平面地图和摄像机捕捉到的图像,对电子地图进行上移、下移、左移、右移、放大、缩小六种操作,直至两个图像中场景重I=I, 记录电子地图水平位移Λ X、竖直位移Λ y、放大比W,则对摄像机坐标系逆向映射可得到目标点在真实场景中的位置,即: 对电子地图放大w倍后水平移动Λ χ,竖直移动Λ y 贝U,摄像机坐标系中(x,y)—>电子地图坐标系中IlZfI)。 WW3.如权利要求2所述的仓库自动导航机械车定位方法,其特征在于,对于摄像机标定过程,采用Intel公司开发计算机视觉的开放源码库OpenCV中提供的“摄像机标定”算法,从不同角度拍摄同一标定平面10幅的标定板图像,调用源码库中的Calibration函数求出摄像机的内外参数;通过源码库中Undistort函数,输入标定得到的内外参数,对视频流得到的每一帧图像进行畸变矫正。4.如权利要求3所述的仓库自动导航机械车定位方法,其特征在于,基准坐标平面上的地图信息,包括地面、货架的轮廓及坐标位置1:1地映射到一个与地面等高为信号灯高度的测量平面上,标准地图重合后,升高摄像机,升高高度为地面到目标点的高度H即信号灯到地面的高度。5.如权利要求4所述的仓库自动导航机械车定位方法,其特征在于,以特征点的颜色作为搜索对象,得到包含特征点的搜索窗,将搜索窗的中心作为目标点在摄像机坐标系下的坐标,具体过程是,初始化一个搜索窗,对于搜索窗中的图像做预存特征点颜色的色相蒙版,即过滤掉该色相以外的图像,计算剩余图像的密度,搜索窗逐渐缩小或微移到密度较大的区域,搜索窗缩小到特征点大小开始稳定得到中心坐标,一旦搜索窗大小为0,证明失去目标点,重新初始化搜索窗。6.如权利要求5所述的仓库自动导航机械车定位方法,其特征在于,进一步包括以下步骤: 使用边缘查找和线段查找算法,将标准地图中货架边线的所有χ,y坐标分别存储在mapx 数组中; 将两个数组分别从小到大排序;通过二分法找到目标点(xO, yO)在mapx 数组中的位置(i, j),满足mapx<xO<=mapx且 mapy<yO<=mapy。由于货架呈网络状排列,第 i列第j行即目标点所在区域。全文摘要本专利技术公开了,包括以下步骤为仓库建立电子地图;将整个仓库等分成m×n个区域,每个区域的顶上装置一个摄像机;对每一个摄像机视频进行摄像机标定,校正畸变;将每一个摄像机视频的图像整合成整个仓库的图像;将消除畸变后的图像与仓库电子地图重合;在自动导航机械车上装上特征点;抬高所有摄像机,使摄像机视频中设置的虚拟地图平面与特征点平面重合;获得摄像机视频坐标系中的自动导航机械车坐标,映射到仓库电子地图坐标系中,得到仓库中自动导航机械车的真实位置,实现定位。文档编号G01C21/00GK103234537SQ20131002765公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日专利技术者李楚倩 申请人:上海市上海中学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仓库自动导航机械车定位方法,其特征在于,包括以下步骤:(1),为仓库建立电子地图;(2),将整个仓库等分成m×n个区域,每个区域的顶上装置一个摄像机;(3),对每一个摄像机视频进行摄像机标定,校正畸变;(4),将每一个摄像机视频的图像整合成整个仓库的图像;(5),将消除畸变后的图像与仓库电子地图重合;(6),在自动导航机械车上装上特征点;(7),抬高所有摄像机,使摄像机视频中设置的虚拟地图平面与特征点平面重合;(8),获得摄像机视频坐标系中的自动导航机械车坐标,映射到仓库电子地图坐标系中,得到仓库中自动导航机械车的真实位置,实现定位。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李楚倩
申请(专利权)人:上海市上海中学
类型:发明
国别省市:

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