[发明专利]具有基于特征的定位和导航的工业车辆

说明书

提供了一种工业车辆，包括驱动机制、转向机制、车辆控制器、相机和导航模块。所述相机以通信方式耦合到所述导航模块，所述车辆控制器对来自所述导航模块的命令作出响应，且所述驱动机制和所述转向机制对来自所述车辆控制器的命令作出响应。所述相机配置成捕获包括细长天窗和吊灯的仓库吊顶的输入图像，所述细长天窗的特征在于沿着纵向和横向轴向方向的图像强度改变的不同速率，所述吊灯的特征在于图像强度改变的圆形对称速率。所述导航模块配置成区分开所述吊灯与所述天窗并向所述车辆控制器发送定位的命令，或基于有效吊顶灯识别、有效天窗识别或这两者而为所述工业车辆导航穿过所述仓库。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年9月4提交的第62/214,445(CRNZ 0057 MA)号和2015年9月16提交的第62/219,259(CRNZ 0057 M2)号美国临时申请的权益。

技术领域

本公开涉及用于提供照明不变特征检测的系统和方法，且更具体地说，涉及用于提供用于特征检测的照明不变功能的系统和方法。

背景技术

为了围绕行业环境移动物件，工人常常利用工业车辆，包含例如叉车、手动和电动机驱动托盘车和/或其它材料处置车辆。工业车辆可配置成自动化引导式车辆或导航穿过环境的手动引导式车辆。为了方便自动化引导或任何类型的车辆导航，工业车辆可适于在环境内进行定位。也就是说，工业车辆可调适有用于定位的传感器和处理器，即，确定环境内的工业车辆的位置并任选地确定工业车辆的姿势。传感器可配置成检测环境中的物件，且定位可取决于从此类检测到的目标提取的特征。在例如US PG Pub.第2016/0090281和2016/0011595号中描述了具有此性质的系统。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供一种工业车辆，包括驱动机制、转向机制、车辆控制器、相机和导航模块。所述相机以通信方式耦合到所述导航模块，所述车辆控制器对来自所述导航模块的命令作出响应，且所述驱动机制和所述转向机制对来自所述车辆控制器的命令作出响应。所述相机配置成捕获包括细长天窗和吊灯的仓库吊顶的输入图像，所述细长天窗的特征在于沿着纵向和横向轴向方向的图像强度改变的不同速率，所述吊灯的特征在于图像强度改变的圆形对称速率。所述导航模块配置成区分开所述吊灯与所述天窗，并向所述车辆控制器发送基于有效吊顶灯识别、有效天窗识别或这两者而为所述工业车辆导航穿过所述仓库的命令。

更具体地说，预期所述导航模块能够执行机器可读指令从所述仓库吊顶的所述输入图像产生高斯尺度空间金字塔，其中所述高斯尺度空间金字塔包括多个尺度空间图像。所述模块计算所述高斯尺度空间金字塔内的每个图像的海森响应的行列式，并将具有相同大小和结构的海森响应金字塔的行列式构建成所述高斯尺度空间金字塔。所述模块还计算所述高斯尺度空间金字塔内的每个图像的海森响应的迹，并将具有相同大小和结构的海森响应金字塔的迹构建成所述高斯尺度空间金字塔。所述模块利用海森响应金字塔的所述行列式以识别所述仓库吊顶的所述输入图像中的吊顶灯候选，并利用海森响应金字塔的所述迹以识别所述仓库吊顶的所述输入图像中的天窗候选。所述吊顶灯候选经受吊顶灯候选特征处理以识别所述仓库中的有效吊灯，且所述天窗候选经受天窗候选特征处理以识别所述仓库中的有效天窗。

预期能够通过执行应用于所述仓库吊顶的所述输入图像的一系列级联图像平滑操作来产生所述高斯尺度空间金字塔，并能够通过与二项滤波核心的卷积来近似所述高斯尺度空间金字塔。还预期能够通过以次取样操作补充所述系列级联图像平滑操作来产生所述高斯尺度空间金字塔。能够依据可用导航模块计算能力而条件性地实施所述补充性次取样操作。

能够基于与二阶偏导数滤波核心卷积的每个尺度空间图像而计算海森响应的所述行列式和海森响应的所述迹。还预期能够通过减去混合的二阶偏导数项来计算海森响应的所述行列式。海森响应的所述行列式抑制对物件的响应，所述物件的特征在于沿着纵向和横向轴向方向的图像强度改变的不同速率。