[发明专利]嵌入式系统的视觉导引AGV系统及方法

权利要求书

1.一种嵌入式系统的视觉导引AGV系统，采用以DSP为图像处理器、ARM为任务管理器和FPGA为协处理器组成嵌入式硬件系统，其特征在于将摄像机①与地面成一定角度前向倾斜安装，用于采集将要行走的路径信息，预测即将拐弯、停车、定位前的减速；设在小车中心并垂直于地面的摄像机②，用于采集当前小车正在行走的路径信息，包括正常行驶过程中小车相对导引路径的位置、角度偏差，停车点的精确定位，转弯处精确转弯。

2.根据权利要求1所述的嵌入式系统的视觉导引AGV系统，其特征在于所述摄像机①的安装高度和与地面的夹角由小车的最大运行速度有关，视野最远点为最大运行速度的1-1.2倍。

3.一种根据权利要求1所述的嵌入式系统的视觉导引AGV系统的标定方法，其特征在于所述方法如下：采用固定在小车上的两个摄像机(7)、(12)实时采集导引路径信息，其中将摄像机①(12)与地面成一定角度倾斜向前，用于采集远景图像，预测小车将要行走的路径；摄像机②(7)设在小车内的中前部，并垂直于地面，用于二次精确定位；在特定位置的地表面镶嵌抗金属射频标签，小车经过标签上方时，车载射频读卡器(11)获取标签内的信息；系统采用激光扫描器(14)实时扫描前方180°、3米范围内的障碍物，实现避障检测和避障；嵌入式系统控制箱(25)作为图像采集、图像处理、控制策略的内核；采集的图像经高斯高通滤波、边缘检测和两步Hough变换计算小车相对当前路径的位置偏差和角度偏差，在工位点反馈AGV当前相对定位参考点的二维偏差量。

4.根据权利要求3所述的嵌入式系统的视觉导引AGV系统的标定方法，其特征在于所述嵌入式系统控制箱(25)包括DSP处理器和ARM微控制器，DSP处理器仅采集图像的灰度信息，为每个摄像机采集的图像在外部SDRAM中划分三个缓存区，三个缓存区分别为：当前处理帧、上一次有效采集帧和当前采集帧；DSP采用EDMA方式采集图像，数据采集过程中不需要管理，仅在每采集完一帧产生的硬件中断中管理下一次EDMA传输的目标缓冲区为上一次有效采集帧。

5.根据权利要求4所述的嵌入式系统的视觉导引AGV系统的标定方法，其特征在于小车正常行驶过程中，摄像机①采集的图像经高斯高通滤波、基于横向和竖向梯度两个方向的边缘检测，经自适应二值化后，先采用2个像素距离步长、2°角度步长的Hough变换粗略计算是长度和角度，是位置参数(ρ，θ)，在这个结果的基础上以1个像素距离步长、0.1°角度步长的Hough变换在(ρ±3，θ±3)范围内的计算精确解；在工位点附近，镶嵌在地面的射频卡触发车载读卡器获取当前工位信息，DSP以串口接收中断的方式获取当前工位信息，并启动摄像机②采集图像，反馈AGV当前相对定位参考点的二维偏差量。