[发明专利]基于视觉控制的工厂无人运料搬运车

权利要求书

1.基于视觉控制的工厂无人运料搬运车，包括搬运车本体以及安装在搬运车上的机械爪，其特征在于，还包括：

图像采集模块，通过安装在架子上的摄像头进行图像数据的采集；

数据处理模块，通过树莓派进行图像的降噪、灰度化、Sobel边缘检测、打标签、RGB自动检测、二值化处理从而对待搬运物体和搬运车进行识别，找出它们对应的位置；将计算出来的搬运车的行进路线按顺序通过红外发射模块将信息编码后发射出去；

选择采用中值滤波处理的方式进行图像降噪处理；中值滤波的基本思路是将一个含有奇数点的滑动窗口扫描图片的每一点，把窗口内像素点按灰度大小进行排序，取该区域中灰度的中值作为当前像素点的灰度值；

采用Sobel算子进行边缘检测；Sobel算子根据像素点上下、左右邻点的灰度加权差在边缘处达到极值这一现象来检测边缘，对噪声有平滑作用，能提供较为准确的边缘方向信息；

打标签处理的基本思想是遍历整幅二值化图像，判断指定灰度的像素点属于哪一个连通区域，给每一个不同的连通区域进行编号，以此来辨别不同的连通区域；

目标识别的实现方案有两种：直接根据RGB的值判断目标所在的位置、使用边缘检测加R、G、B三者间大小的关系判断目标所在位置；

根据两种方案的优缺点，对不同的识别目标采用了不同的方案：包括黑色大区域识别、搬运车位置识别、待搬运物体识别；

安装在搬运车本体上的STM32解码模块，用于通过红外接收模块接收红外发射模块所发送的数据，解码成对应的执行动作信息后按照信息控制搬运车和机械爪的执行相应的动作；

所述搬运车本体顶面为白色，其上黏贴有表示车头的红色标记条和表示车尾的蓝色标记条，且所述机械爪外涂抹有白色涂层。

2.如权利要求1所述的基于视觉控制的工厂无人运料搬运车，其特征在于，所述树莓派采用树莓派3代B+型，与摄像头连接一起放在架子或天花板上来处理图像；所述STM32解码模块采用STM32F103。

3.如权利要求1所述的基于视觉控制的工厂无人运料搬运车，其特征在于，所述摄像头采用树莓派的原装摄像头，该摄像头通过FFC排线与树莓派上的CSI接口相连。

4.如权利要求1所述的基于视觉控制的工厂无人运料搬运车，其特征在于，所述红外发射模块采用ALIENTEK精英STM32开发板配套的遥控器，所述红外线接收模块采用IRM3638红外接收头。

5.如权利要求1所述的基于视觉控制的工厂无人运料搬运车，其特征在于，所述搬运车本体内部安装MD9110A直流电机驱动板和两个直流电机。

6.如权利要求1所述的基于视觉控制的工厂无人运料搬运车，其特征在于，使用边缘检测与打标签的方法自动检测目标及测量目标的RGB值，无需事先知道阈值；可适应不同光照场景下物体的自动检测。