[发明专利]一种自动铺砖机及控制方法

权利要求书

1.一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，自动铺砖机包括机体（1），机体（1）底部设置有移动轮（2），移动轮（2）通过驱动电机驱动，机体（1）的前部设置有铺砖斜轨（3），后部设置有自动码砖装置（13），自动码砖装置（13）下游连接活动砖台（11），活动砖台（11）上设置有固定砖台（7），机体（1）上设置有用于带动活动砖台（11）上升至铺砖斜轨（3）顶部的升降装置，机体（1）上设置有用于控制活动砖台（11）与铺砖斜轨（3）角度的顶升装置（9）；

所述机体（1）顶部设置有摄像头（15），摄像头（15）连接图像处理单元，图像处理单元连接单片机控制器，单片机控制器连接自动码砖装置（13）、升降装置、顶升装置（9）和驱动电机；

所述铺砖斜轨（3）上设置有两个挡板（4），铺砖斜轨（3）上设置有用于调整挡板（4）间距的正反牙滚珠丝杠滑台（5），正反牙滚珠丝杠滑台（5）连接单片机控制器；

自动铺砖机的控制方法包括以下步骤：

步骤一，摄像头（15）采集预铺道路信息，并将预铺道路信息发送至图像处理单元；

步骤二，图像处理单元将预铺道路的彩色图像转化为灰度图，再将灰度图转换为黑白图，最后提取灰度图中的轮廓，进行梯度锐化和去噪后提取所需轮廓的长度；

步骤三，图像处理单元将所需轮廓的长度发送至单片机处理单元；

步骤四，单片机处理单元调整挡板（4）间的间距，使挡板（4）间的间距与预铺道路同宽；

步骤五，单片机处理单元控制制动自动 码砖装置（13）工作，使码好的砖通过升降装置上升至铺砖斜轨（3）顶部，顶升装置（9）使活动砖台（11）与铺砖斜轨（3）保持相同角度，通过光流算法得出当前砖块在铺砖斜轨（3）上的运动速度，单片机处理单元控制机体（1）前进，完成铺砖。

2.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，所述自动码砖装置（13）通过传送带（14）连接活动砖台（11）。

3.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，所述升降装置包括固定在机体（1）两侧的侧面丝杆螺母副（6），侧面丝杆螺母副（6）上设置有滑块（12），滑块（12）与固定砖台（7）连接，侧面丝杆螺母副（6）通过电机带动旋转，电机连接单片机控制器，侧面丝杆螺母副（6）通过轴承座（8）固定在机体（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，所述机体（1）后部设置有后面丝杆螺母副（10），顶升装置（9）设置在后面丝杆螺母副（10）上。

5.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，所述步骤二中，将彩色图像转换为灰度图能够采用三种方法，分别为最大值法、平均值法和比例法；

所述最大值法是获取图像中的每一个像素值，并且分别获得像素的RGB个分量值GetRValue、GetGValue和GetBValue，然后取三个分量的中最大的一个作为像素的分量值；

所述平均值法是取三个分量的平均值作为像素的分量值；

所述比例法为设当前像素的三分量分别为R，G，B，然后利用如下公式得到转换后的像素分量值：0.30 × R + 0.59 × G + 0.11 × B。

6.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，所述步骤二中，将灰度图转换为黑白图是采用阈值转换算法，过滤掉灰度值低于60或大于180的像素点。

7.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机的控制方法，其特征在于，所述步骤五中，光流算法的具体步骤如下：

第一步，对一个连续的视频帧序列进行处理；

第二步，针对每一个视频帧序列，利用前景目标检测方法，检测可能出现的前景目标；

第三步，如果某一帧出现了前景目标，找到其具有代表性的关键特征点；

第四步，对之后的任意两个相邻视频帧而言，寻找上一帧中出现的关键特征点在当前帧中的最佳位置，从而得到前景目标在当前帧中的位置坐标；

第五步，重复第一步至第四步，便可实现目标的跟踪，从而得出砖块的运动速度。