[发明专利]基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位系统及方法，包括：菱形标识，菱形标识设置于地面；双目立体相机，双目立体相机设置于车辆上，双目立体相机包括第一相机和第二相机，双目立体相机用于拍摄菱形标识；测量装置，测量装置用于测量菱形标识、车辆及双目立体相机在世界坐标系下的坐标；计算单元，计算单元与双目立体相机及测量装置通讯连接，用于根据双目立体相机及测量装置发送的信息对车辆进行定位。采用上述技术方案，定位系统的定位精度高、适应性强。

技术领域

本发明涉及车辆定位技术领域，特别涉及一种基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位系统及方法。

背景技术

码头无人化、智能化是提升港口转运效率的核心，其中集装箱码头运输车辆的定位系统是实现码头无人化的关键之一。目前，已有的移动车辆的定位系统中主要使用的定位方法有：基于差分卫星信号的定位方法，基于地面画线和图像识别的定位方法，基于地面埋设检测体的磁定位方法和基于激光、超声波或红外测距的定位方法等。

其中，基于差分卫星信号的定位系统由于成本高，定位精度和响应速度有限，稳定性不高，还会受天气、吊车、集装箱、灯塔等的影响出现信号盲区和短周期的跳动，在集装箱码头的应用推广具有严重的局限性。基于地面画线和图像识别的定位系统由于其基准线易受污染，无法满足堆场全天候作业的要求，且该系统的定位结果受车体姿态的影响很大，限制了它的应用和推广。基于地面埋设检测体的磁定位系统需要对堆场地面实施土建工程，且系统还会受到地面时常散落的金属碎片的干扰，对应用场景的要求比较高。基于激光、超声波或红外测距的定位系统需要借助实际的参照反射体来进行定位测量，该系统对反射体的反射能力要求较高，且受外部光线等干扰严重，有时难以正确反映设备的实际位置。

因此，急需一种定位精度高、适应性强的集装箱码头运输车辆定位系统。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中定位系统存在的定位精度低、难以适应码头环境的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位系统，包括：菱形标识，菱形标识设置于地面；双目立体相机，双目立体相机设置于车辆上，双目立体相机包括第一相机和第二相机，双目立体相机用于拍摄菱形标识；测量装置，测量装置用于测量菱形标识、车辆及双目立体相机在世界坐标系下的坐标；计算单元，计算单元与双目立体相机及测量装置通讯连接，用于根据双目立体相机及测量装置发送的信息对车辆进行定位。

采用上述技术方案，定位系统的定位精度高、适应性强。

可选地，菱形标识在车辆行驶方向上的顶角为60度。

可选地，菱形标识的边长范围为50cm-100cm。

可选地，车辆设置有工业计算机，工业计算机包括计算单元。

可选地，车辆设置有电气柜，工业计算机设置于电气柜内。

可选地，第一相机和第二相机均通过USB串口数据线连接至工业计算机。

可选地，菱形标识为白色。

可选地，测量装置包括全站仪和标定板。

本发明的实施方式还公开了一种基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位方法，适用于前述任一的定位系统，定位方法包括以下步骤：测量装置测量菱形标识在世界坐标系下的第一世界坐标；测量装置对双目立体相机进行外参标定，得到相机坐标系与车体坐标系间的第一转换关系；双目立体相机拍摄得到菱形标识的图像；计算单元根据第一世界坐标、第一转换关系和图像对车辆进行定位。

采用上述技术方案，定位方法的定位精度高、适应性强。