[发明专利]一种基于机器视觉和GPS的导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种导航技术，尤其涉及一种机器视觉和GPS组合导航技术领域。

背景技术

随着国家科技的快速发展，电子技术、计算机技术等工业控制技术也得到了迅猛的发展，机器智能移动技术和GPS技术得到了很大的发展和推广应用。机器智能移动技术的关键部分就是视觉导航技术，在一些不利于人作业的环境场所或人难以到达的地方可以利用它代替人的眼睛，来做测量和判断，利用GPS技术和机器视觉技术组合进行导航可以对一些有危险或不利于人工作的场所进行观测、定位和判断，做出科学的定位和判断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机器视觉和GPS的导航系统，实时对一些目的地的导航或危险地方的观测，为人们提供一些信息，方便做出科学的决策和判断。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种基于机器视觉和GPS的导航系统，其特征在于：包括机器视觉传感器，GPS传感器、电源模块、控制器和人机交互中心；所述的机器视觉传感器和GPS传感器分别与控制器连接，所述的控制器与人机交互中心双向连接。

所述的GPS传感器所能实现的功能包括航向角度、行驶速度、绝对位置定位。

所述的机器视觉传感器所能实现的功能包括图像采集、图像处理和确定物体的特征点。

所述的电源模块为机器视觉传感器，GPS传感器、控制器和人机交互中心机提供工作所需的电能。

所述的控制器包括微处理器模块，通信单元、存储模块；通信单元、存储模块分别与微处理器模块连接。

所述的人机交互中心包括微处理器单元，显示单元、存储单元、查询单元，显示单元、存储单元和查询单元分别与微处理器单元连接。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于机器视觉和GPS的导航系统，通过机器视觉和GPS二者传输的数据，经过分析处理可以对一些目的地的导航或环境比较危险的地方的观测，为人们提供一些信息，方便做出科学的判断。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图。

图2是本发明的机器视觉功能结构框图。

图3是本发明的GPS功能结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及创作特性更加清楚明白，下面结合附图，对本发明做进一步的详细说明。

如图1、图2、图3所示，基于机器视觉和GPS的导航系统，包括机器视觉传感器，GPS传感器、电源模块、控制器和人机交互中心；所述的机器视觉传感器和GPS传感器分别于控制器连接，所述的控制器与人机交互中心双向连接。

如图2所示，机器视觉传感器所能实现的功能包括图像采集、图像处理和确定物体的特征点，图像处理包括灰度变换、图像分割、图像去噪、提取候选点、直线拟合、确定已知点。机器视觉传感器首先将采集到的图像进行图像预处理，得到导航路径中已知点的相对位置坐标，然后从图像中提取出导航基准线，并确定导航路径中的特征点。

如图3所示，GPS传感器所能实现的功能包括航向角度、行驶速度、绝对位置定位；GPS是全球卫星定位系统，利用它可以进行具体的测定行驶速度，航向的角度，最终给目标进行绝对定位。电源模块可以采用太阳能供电，也可以利用系统中的电源通过变换成能满足系统工作的电源电压，电源模块主要为机器视觉传感器，GPS传感器、控制器和人机交互中心机提供工作所需的电能。

控制器包括微处理器模块，通信单元、存储模块；通信单元、存储模块分别与微处理器模块连接，机器视觉传感器采集的现场信息和GPS传感器采集的现场信息通过通信单元传送给控制器，控制器将接受过来的信息经微处理器进行分析，处理，将处理后的有效信息传送给人机交互中心，同时该有效信息也被存储在存储模块中。

人机交互中心包括微处理器单元，显示单元、存储单元、查询单元，显示单元、存储单元和查询单元分别与微处理器单元连接；人机交互中心接收控制器传送过来的现场信息，并将该信息进行存储，微处理器单元对该信息进行综合分析，结合数据融合技术来判断出目标的导航或环境地域的观测，然后将结果在显示单元进行显示，供用户查看，查询单元可以对历史记录进行查看，方便用户对以往的有效信息进行查询。