[发明专利]视觉AGV导航系统

摘要

本发明涉及一种视觉AGV导航系统，包括视觉传感器、图像采集卡、图像处理器、PC主机和驱动系统，其中所述视觉传感器通过USB接口与所述图像采集卡相连接，所述图像采集卡与所述图像处理器相连接，所述图像处理器通过RS232接口、USB接口和JTAG接口与所述PC主机相连接，所述图像处理器通过PWM输出接口与所述驱动系统相连接；所述图像处理器包括依次连接的滤波处理单元、边缘处理单元和阈值处理单元。本发明提供的视觉AGV导航系统，结构设计科学合理，用多种新的图像处理算法对图像进行处理，对图像的处理效果较好，能够得到用清晰的二值化图像所显示的路径来引导自动导引运输车平稳行进，可以很好地满足实际应用的需要。

主权项

一种视觉AGV导航方法，其特征在于，采用视觉AGV导航系统进行视觉AGV导航，所述视觉AGV导航系统包括：视觉传感器、图像采集卡、图像处理器、PC主机和驱动系统，其中：所述视觉传感器通过USB接口与所述图像采集卡相连接，所述图像采集卡与所述图像处理器相连接，所述图像处理器通过RS232接口、USB接口和JTAG接口与所述PC主机相连接，所述图像处理器通过PWM输出接口与所述驱动系统相连接；所述图像处理器包括依次连接的滤波处理单元、边缘处理单元和阈值处理单元；所述视觉AGV导航方法包括以下步骤：步骤1)视觉传感器采集前方路面图像；步骤2)对所述前方路面图像进行去噪处理；步骤3)利用RGB图像到HSI空间转换公式对所述前方路面图像进行色彩空间转化，得到HSI色彩空间中的H、S和I分量灰度图；步骤4)计算所述分量灰度图中的平均色调和饱和度值；步骤5)根据平均色调和饱和度值调整分割阈值；步骤6)对所述前方路面图像进行实时分割；步骤7)将完成分割后的图像进行二值化处理，输出二值化图像；步骤8)自动导引运输车沿着所述二值化图像中所显示出的路径向前行进；所述步骤2)具体为：对由所述步骤1)所得到的前方路面图像u0进行一次高斯滤波得到一个较模糊的图像ug＝u0*G，其中G为高斯核，用ug代替u0,这样逼近项就变成∫Ω12λ(u-ug)2dxdy,]]>新的能量泛函如下：Enew=∫Ω(|▿u|+12λ(u-ug)2)dxdy,]]>其欧拉‑拉格朗日方程如下：div(▿u|▿u|)+λ(ug-u)=0,]]>得到新的演化公式：ut=div(▿u|▿u|)+λ(ug-u);]]>λ根据图像局部信息的不同而不同,所以将上式两边同时乘上(ug‑u)并在局部图像区域Ω0进行积分，当达到稳定解时，ut将趋于0,所以得到接着分别针对边缘区域和非边缘区域求λ的值；其中：1)在边缘区域，ε是一个大于0的常数；2)在非边缘区域，信号主要是由噪声组成，而且不需要考虑边缘区域存在的阶梯效应，演化公式完全由正则项部分决定，即：ut=div(▿u|▿u|);]]>所述步骤3)中，RGB图像到HSI空间转换公式为：其中R≠G或者R≠B。