[发明专利]基于视觉的自动引导车定位方法

说明书

本发明公开了基于视觉的自动引导车定位方法，包括：采集AGV前方的双目图像并进行特征点匹配，计算匹配成功的特征点深度；以舍弃未匹配上的特征点后的左目图像作为当前图片帧，并将其特征点与地图中上一关键帧的特征点进行匹配，根据匹配结果利用ICP算法解算左目相机的当前位姿；根据左目相机的当前位姿及AGV与左目相机之间的位姿变换关系解算AGV的当前位置；是否有二维码定位信息输入，是，将当前图片帧设为当前关键帧并做全局优化；否，判断当前图片帧是否满足预设条件，满足则将当前图片帧设为当前关键帧并做局部滑动窗口优化；不满足则重新采集图像；利用经过全局优化或局部滑动窗口优化的关键帧及其特征点更新地图，并进入下一次定位。

技术领域

本发明涉及机器人视觉领域，具体涉及一种基于视觉的自动引导车定位方法。

背景技术

自动引导车，又称自动导引车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，是指具有磁条、轨道或者激光等自动导引设备，可沿规划好的路径行驶，以电池为动力，并且装备了安全保护以及各种辅助机构(例如移载，装配机构)的无人驾驶自动化车辆。在控制中心的监控及任务调度下，AGV可以准确地按照规定的路径行走，到达任务指定位置后，完成一系列的作业任务。

目前的AGV定位导航方式主要有电磁导航、磁条导航、惯性定位导航、二维码定位导航、激光定位导航等几种方式。

电磁导航需要预先规划好AGV行走路径，然后将金属导线铺设在路径上，导线通电进而产生磁场，AGV车载感应线圈，通过跟踪磁场进行导航。磁条导航是在地上安装铁磁条，在AGV左右侧贴上磁条感应装置，通过比较两侧的磁场强度来矫正偏差，进行导航。电磁导航和磁条导航只能使AGV走固定的路线，而且只能用来牵引AGV，难以做到定位的功能。

惯性定位导航通过对惯导积分得到速度和位置，自由度高、灵活性高，且没有固定路径的限制。但是普通的惯性传感器的积分误差极大，高精度的惯性传感器造价过高难以普及。

激光定位导航的方式精度较高，无需其它辅助设备，行驶路线灵活，缺点是造价相对较高，算法较为复杂，信号易受干扰，对光线、能见度等要求较为严苛。

二维码定位方式需要提前铺设二维码，在AGV的底侧安装摄像头，通过拍摄识别二维码来获取当前位置。二维码定位优点是铺设成本相对较低，缺点是二维码能提供的定位是离散的，且需要对二维码进行频繁的维护。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有定位方式的不足，提出一种基于视觉的自动引导车定位方法，定位过程中通过利用二维码定位技术对视觉里程计定位的累积误差进行不断的矫正，从而保证了高精度的实时定位。

本发明为达上述目的提出以下技术方案：

一种基于视觉的自动引导车定位方法，包括以下步骤：

S1、使用双目相机实时采集自动引导车前方的图像；

S2、提取双目图像的特征点进行匹配，并计算匹配成功的特征点的深度；将左目图像舍弃未在右目图像中找到匹配的特征点后，作为当前图片帧；

S3、将所述当前图片帧中的特征点与地图中上一关键帧中的特征点进行匹配，并根据匹配结果，利用迭代最近点算法解算左目相机的当前位姿；其中，所述地图是所有关键帧及关键帧中所有特征点的集合；

S4、根据左目相机的当前位姿以及自动引导车与左目相机之间的位姿变换关系，解算自动引导车的当前位置；

S5、检测是否有二维码定位信息输入，若有，则执行步骤S6；若无，则执行步骤S7；