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申请/专利权人：山西万立科技有限公司;太原理工大学

摘要：本发明针对白酒地缸固态发酵车间地缸以阵列形式密集分布，数量大、形状相似，且地缸口与路面基本处于同一水平面，属于多坑洞路面环境的特点，提供了一种多坑洞路面环境下视觉导航算法，通过在地缸间过道道路间粘贴二维码，二维码中携带地缸列序信息，通过识别二维码标识地缸序列，然后根据二维码信息引导AGV运动到指定地缸序列前方，粗定位AGV小车的位置；当AGV到达指定地缸前方后，结合边缘检测、椭圆拟合等图像处理算法对地缸的位置进行二次精定位，同时规划地缸间道路的导引轨迹，引导AGV在多坑洞路面环境中自主导航行走。

主权项：1.一种多坑洞路面环境下视觉导航方法，其特征在于，按下述步骤实施：第一步，环境中有多排的坑洞，在每排坑洞前方的小车行进道路上铺设地标二维码，1号相机为二维彩色相机即可；假设坑洞规则排列，坑洞直径为D，坑洞间隙为L，AGV底盘宽度为W，1号相机安装于AGV底盘的前方中心位置，相邻两个坑洞的位置设为（x0,y0）和（x1,y1）,规则排列时y0=y1,x1=x0+D+L，则二维码的位置（x,y）为：x方向为沿着小车行进道路的方向，y方向为垂直于道路的方向，即坑洞行进道路方向；x=x0+x12；y=y0-D2-W2；第二步，给定AGV运行的速度和加速度参数，控制AGV沿着小车行进道路，即X轴方向直线行走，在行走过程中1号相机不断采集二维码图像，识别图像中的二维码信息，通过比较目标坑洞的序列数与识别到的二维码中的序列数，相同的话代表AGV到达指定目标坑洞前方；不一致的话，控制AGV继续前行，直到到达目标坑洞前方停下；第三步，到达目标坑洞前方后，1号相机继续采集识别二维码图像，获取二维码相对于1号相机的位姿矩阵，根据位置和姿态信息确定二维码相对于相机中心位置的距离偏差和角度偏差，不断微调AGV的位置和姿态，使距离和角度偏差都处于可接受的偏差范围之内；第三步，控制AGV在原地旋转90度，使其正对坑洞行进道路方向，即Y轴方向；第四步，2号相机为深度相机，可以同时获取彩色和深度信息，2号相机位于机械臂的末端位置，控制AGV底盘上面的机械臂使相机移动到坑洞上方的初始位置，对坑洞进行拍照；第五步，采集坑洞的深度图片；根据深度图像中的距离信息进行阈值分割，假设地面距离相机的距离是Dg，将Dg设为阈值,由于坑洞底部距离地面较低，因此坑洞底部距离相机的距离Dk远大于Dg,遍历图像中的距离像素值Dis，满足以下条件的提取出来：DisDg+e；其中，e代表深度相机的测距精度误差值；然后再将提取出来的坑洞信息利用sobel算子进行边缘检测，提取出坑洞的边缘信息；第六步，由于坑洞多是椭圆或圆形，因此采用椭圆拟合对坑洞外轮廓进行拟合，拟合得到精定位的坑洞中心位置以及坑洞直径信息，结合相机的内、外参矩阵参数以及手眼标定结果，获得坑洞距离小车中心的实际位置（x’，y’）及直径d，单位为mm；判断坑洞直径d和AGV小车宽度W，如果dW-ε,其中ε为小车的运动误差，则判断该坑洞小车可跨越，否则不可跨越；第七步，根据以下公式计算小车的旋转角度θ和直行距离l：θ=arctanx’y’； ；第八步，根据旋转角度θ和直行距离l控制规划AGV的运动路径，引导AGV在多坑洞的环境中自主导航行走。

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