[发明专利]一种基于倒车影像的自动充电系统及方法

权利要求书

1.一种基于倒车影像的自动充电方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、在充电桩上设置颜色定位点；

步骤二、利用倒车影像的摄像头采集包含颜色定位点的图像；

步骤三、采用基于颜色的识别算法计算颜色定位点的质心坐标；

步骤四、利用倒车影像的单目定位原理求得颜色定位点的三维坐标；

步骤五、将摄像头坐标系转换成以颜色定位点为坐标原点的世界坐标系，求出摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标；

步骤六、在步骤五求得的三维坐标上叠加表示汽车充电口与摄像头光心距离的矩阵，得到汽车充电口相对于颜色定位点的坐标；

步骤七、根据步骤六得到的坐标控制充电机械臂运动到汽车充电口给汽车进行充电。

2.如权利要求1所述的基于倒车影像的自动充电方法，其特征在于步骤五中，将摄像头坐标系转换成以颜色定位点为坐标原点的世界坐标系的方法是：引入旋转矩阵和平移向量，假设摄像头光心在两个坐标系下的坐标分别为(X_w,Y_w,Z_w,1)^T和(x,y,z,1)^T，则：

其中，R为旋转矩阵，t为平移向量，0＝(0,0,0)^T，是四阶矩阵，则摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标即(x,y,z,1)^T。

3.如权利要求1所述的基于倒车影像的自动充电方法，其特征在于步骤三中基于颜色的识别算法采用meanshift算法。

4.一种基于倒车影像的自动充电系统，其特征在于包括：

图像采集单元，利用倒车影像的摄像头采集包含充电桩上设置的颜色定位点的图像；

目标识别模块，采用基于颜色的识别算法计算颜色定位点的质心坐标；

目标定位模块，利用倒车影像的单目定位原理求得颜色定位点的三维坐标；

坐标转换模块，将摄像头坐标系转换成以颜色定位点为坐标原点的世界坐标系，求出摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标；

坐标叠加模块，在摄像头光心相对于颜色定位点的三维坐标上叠加表示汽车充电口与摄像头光心距离的矩阵，得到汽车充电口相对于颜色定位点的坐标；

控制单元，根据汽车充电口相对于颜色定位点的坐标控制充电机械臂运动到汽车充电口给汽车进行充电。