基于機(jī)器視覺(jué)的AGV動(dòng)態(tài)路徑識(shí)別算法研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,多功能立體化倉(cāng)庫(kù)的廣泛應(yīng)用,自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)作為聯(lián)系和調(diào)節(jié)柔性物流系統(tǒng)的樞紐,已經(jīng)成為自動(dòng)化連續(xù)作業(yè)的必備輸送裝置。為了提高視覺(jué)導(dǎo)航式AGV路徑識(shí)別的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、適應(yīng)性,更好的進(jìn)行路徑規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)靈活導(dǎo)航,本文采用圖像處理技術(shù),在動(dòng)態(tài)環(huán)境中,根據(jù)序列圖像相鄰幀之間的連續(xù)性對(duì)路徑中的導(dǎo)航線、標(biāo)識(shí)符以及障礙物分別進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別研究。
　　 通過(guò)了解自動(dòng)導(dǎo)引車國(guó)內(nèi)外研究狀況,分析和比較多種導(dǎo)引／導(dǎo)航方式

2、的工作原理,闡述了視覺(jué)導(dǎo)航式AGV在應(yīng)用領(lǐng)域中存在的優(yōu)缺點(diǎn),從而引出了本論文所要研究和解決的問(wèn)題。
　　 通過(guò)對(duì)攝像機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模,包括坐標(biāo)系的建立以及車道模型的分析,在圖像預(yù)處理過(guò)程中,經(jīng)過(guò)基于序列圖像的灰度圖像二值化處理后,對(duì)導(dǎo)航標(biāo)示線邊緣進(jìn)行檢測(cè),獲得了自動(dòng)導(dǎo)引車在行駛過(guò)程中關(guān)于路徑環(huán)境的動(dòng)態(tài)信息。為了使自動(dòng)導(dǎo)引車更準(zhǔn)確地跟蹤路徑,研究了導(dǎo)航標(biāo)示線的中心線檢測(cè)算法,發(fā)現(xiàn)常規(guī)Hough變換提取導(dǎo)航中心線的算法實(shí)時(shí)性較差,因

3、此研究基于預(yù)測(cè)的Hough變換算法對(duì)導(dǎo)航中心線進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)的Hough變換算法提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,并具有較好的檢測(cè)效果。
　　 針對(duì)視覺(jué)導(dǎo)航式AGV實(shí)際運(yùn)行狀況中單一的導(dǎo)航標(biāo)示線提供給AGV的信息量匱乏這一缺點(diǎn),為了使路徑信息豐富,改善AGV系統(tǒng)的智能性,在對(duì)自動(dòng)導(dǎo)引車工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的模擬分析的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了兩類簡(jiǎn)單且易于識(shí)別的導(dǎo)航標(biāo)識(shí)符:控制標(biāo)識(shí)符和數(shù)字標(biāo)識(shí)符。采用圖像投影的方法分別對(duì)這兩類標(biāo)識(shí)符確定感興趣區(qū)

4、域,依據(jù)標(biāo)識(shí)符各自特征分別構(gòu)造特征向量進(jìn)行識(shí)別。實(shí)驗(yàn)表明,在有噪聲的情況下,圖像投影的方法能夠提高標(biāo)識(shí)符的識(shí)別率,并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較好的魯棒性。
　　 為了滿足AGV安全行駛的要求,對(duì)路徑上的障礙物進(jìn)行空間定位。對(duì)于序列圖像中障礙物的檢測(cè)與跟蹤,是先從單幀圖像中采用水平投影的方法檢測(cè)出障礙物,然后通過(guò)特征融合,利用均值平移算法對(duì)障礙物進(jìn)行跟蹤,并使用檢測(cè)與跟蹤互動(dòng)的策略來(lái)優(yōu)化檢測(cè)和跟蹤流程；最后使用射影幾何中交比不變這