[发明专利]视觉AGV导航系统

权利要求书

1.一种视觉AGV导航方法，其特征在于，采用视觉AGV导航系统进行视觉AGV导航，所述视觉AGV导航系统包括：视觉传感器、图像采集卡、图像处理器、PC主机和驱动系统，其中：所述视觉传感器通过USB接口与所述图像采集卡相连接，所述图像采集卡与所述图像处理器相连接，所述图像处理器通过RS232接口、USB接口和JTAG接口与所述PC主机相连接，所述图像处理器通过PWM输出接口与所述驱动系统相连接；所述图像处理器包括依次连接的滤波处理单元、边缘处理单元和阈值处理单元；

所述视觉AGV导航方法包括以下步骤：

步骤1)视觉传感器采集前方路面图像；

步骤2)对所述前方路面图像进行去噪处理；

步骤3)利用RGB图像到HSI空间转换公式对所述前方路面图像进行色彩空间转化，得到HSI色彩空间中的H、S和I分量灰度图；

步骤4)计算所述分量灰度图中的平均色调和饱和度值；

步骤5)根据平均色调和饱和度值调整分割阈值；

步骤6)对所述前方路面图像进行实时分割；

步骤7)将完成分割后的图像进行二值化处理，输出二值化图像；

步骤8)自动导引运输车沿着所述二值化图像中所显示出的路径向前行进；

所述步骤2)具体为：对由所述步骤1)所得到的前方路面图像u₀进行一次高斯滤波得到一个较模糊的图像u_g＝u₀*G，其中G为高斯核，用u_g代替u₀,这样逼近项就变成

${\∫}_{\mathrm{\Ω}}\frac{1}{2}\mathrm{\λ}{(u-u_g)}^{2}dxdy,$

新的能量泛函如下：

$E_{new}={\∫}_{\mathrm{\Ω}}\left(\right|\▿u|+\frac{1}{2}\mathrm{\λ}{\left(u-u_g\right)}^2)dxdy,$

其欧拉-拉格朗日方程如下：

$div\left(\frac{\▿u}{|\▿u|}\right)+\mathrm{\λ}(u_g-u)=0,$

得到新的演化公式：

$u_t=div\left(\frac{\▿u}{|\▿u|}\right)+\mathrm{\λ}(u_g-u);$

λ根据图像局部信息的不同而不同,所以将上式两边同时乘上(u_g-u)并在局部图像区域Ω₀进行积分，当达到稳定解时，u_t将趋于0,所以得到

接着分别针对边缘区域和非边缘区域求λ的值；其中：

1)在边缘区域，ε是一个大于0的常数；

2)在非边缘区域，信号主要是由噪声组成，而且不需要考虑边缘区域存在的阶梯效应，演化公式完全由正则项部分决定，即：

$u_t=div\left(\frac{\▿u}{|\▿u|}\right);$

所述步骤3)中，RGB图像到HSI空间转换公式为：

其中R≠G或者R≠B。