[发明专利]一种用于AGV导航的多目视觉系统及方法

说明书

本发明涉及自动引导小车导航的定位设备，尤其涉及一种用于AGV导航的多目视觉系统及方法。一种用于AGV导航的多目视觉系统，其特征在于，包括主处理器以及与其连接的多个双目相机；所述双目相机，用于提取特征点并向主处理器发送特征点深度信息；所述主处理器，用于接收双目相机发送的特征点深度信息，构建三维场景以及障碍物定位。本发明可以提高双目视觉传感器的视野角度，获取更多定位信息，提高导航定位的准确性及可靠性。在工业现场经常有环境变化的情况，相比于一组双目相机的定位，此设备更加适合环境空旷及环境有变化的应用场景。

技术领域

本发明涉及自动引导小车导航的定位设备，尤其涉及一种用于AGV导航的多目视觉系统及方法。

背景技术

目前自然导航分为激光轮廓导航及视觉导航。单线激光轮廓导航测量信息有限，多线激光轮廓导航成本比较高。相比于激光轮廓导航，从成本上视觉导航无需安装定位激光雷达且后期维护成本低。易用性上，视觉导航可在地图上任意规划路径，方便路径切换；安全和稳定性上，视觉导航采用3D视觉，信息丰富，导航稳定，避障时不仅可以停障、绕障，还可以负尺度避障(检测坑洼)，这点上激光雷达所不能做到的。

但是机器视觉现有技术存在以下缺点。视觉传感器观测视角小，测量特征点深度需要一组双目镜头，但是一组双目镜头一般仅可以观测90度的视场角，当视野图像内被遮挡或视野内没有特征图形时往往导致导航定位失败。

发明内容

为解决一组双目观测范围小的缺点，本发明提出一种用于AGV导航的多目视觉系统及方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于AGV导航的多目视觉系统，包括主处理器以及与其连接的多个双目相机；

所述双目相机，用于提取特征点并向主处理器发送特征点深度信息；

所述主处理器，用于接收双目相机发送的特征点深度信息，构建三维场景以及障碍物定位。

所述双目相机的采集帧同步信号触发其他双目相机。

所述双目相机包括：

FPGA硬件处理部分，用于图像采集、图像预处理、几何校正、多尺寸重组、特征提取和局部筛选；

FPGA内核ARM处理部分，用于梯度方向、描述子、特征点匹配、深度计算、数据输出和图像储存。

所述FPGA硬件处理部分包括：CCD图像获取模块，图像预处理模块、几何校正模块，多尺寸重组模块，特征提取模块和局部筛选模块；

所述CCD图像获取模块，用于通过双目相机采集图像；

所述图像预处理模块，用于对采集的图像进行图像预处理；

所述几何校正模块，用于对预处理后的图像进行镜头畸变校正；

所述多尺寸重组模块，用于对校正后的图像进行多尺寸变换；

所述特征提取模块，用于特征点提取；

所述局部筛选模块，用于筛选出的特征点。

所述FPGA内核ARM处理部分包括，梯度方向模块、描述子模块、特征点匹配模块、深度计算模块、数据输出模块和DDR3缓存模块；

所述梯度方向模块，用于对筛选出的特征点编码；

所述描述子模块，用于对筛选出的特征点编码；

所述特征点匹配模块，用于对图像的编码信息进行匹配，得出视差图；

所述深度计算模块，用于将视差图合成一幅图像；

所述数据输出模块，用于将图像中含有特征点的深度信息输出；