[发明专利]一种基于视觉的移动机器人导航方法及系统

权利要求书

1.一种基于视觉的移动机器人导航系统的导航方法，其特征在于，该基于视觉的移动机器人导航系统，包括如下部件：

视觉传感器；

图像处理器；

运动控制模块；

移动机器人车体；

所述视觉传感器、图像处理器与运动控制模块均由移动机器人车体搭载；由视觉传感器负责实时采集场景图像，图像处理器对采集到的图像进行处理分析，再由运动控制模块根据分析结果发出指令控制机器人的运行；

该基于视觉的移动机器人导航系统的导航方法，包含以下步骤：

步骤一：视觉传感器采集在行进中的移动机器人车体前方地面的环境图像；

环境图像的场景中在浅色地面上预设有深色的带条作为车道线，在带条的预定位置设置有多个标识符；标识符外部均有一个黑色圆环；标识符包含移动机器人车体的位置信息和速度变化信息；

步骤二：由图像处理器将步骤一中所获得的图像进行透视变换，使图像转变为视觉传感器的摄像头与地面呈正投影的图像；

步骤三：将步骤二中所获得的图像进行降噪处理并转换为灰度图像；

再将图像进行阈值化处理得到二值图像并进行图像分割处理，得到一个仅包含标识符的ROI图像和一个仅包含车道线的ROI图像；

再将所获得的仅含车道线的ROI图像，在图像上指定两个不连续的处理区域，遍历设定像素行的所有像素，易求出两个处理区域内预定像素行上车道线的中点，连接两点得到与车道线近似的轨迹线，并对轨迹线进行跟踪从而实现导航；

所获得的仅含标识符的ROI图像，通过识别图像中的预定标识符得到位置信息与加速度变化信息；

所述视觉传感器采用USB相机，并居中安装在移动机器人车体的前端。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的移动机器人导航系统的导航方法，其特征在于：所述步骤一还包括如下步骤：

步骤a：先确定视觉传感器的摄像头摆放位置与姿态，并根据实际场景调整摄像头配套光源的亮度；

步骤b：根据当前调整的光源亮度，调整视觉传感器的参数使其能采集到清晰的道路图像；

步骤c：实时采集连续清晰的环境图像，并将采集到的图像传到图像处理器进行下一步的图像处理。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的移动机器人导航系统的导航方法，其特征在于：所述USB相机还设有一个与其配套的LED光源。

4.根据权利要求2所述的一种基于视觉的移动机器人导航系统的导航方法，其特征在于：所述图像处理器选用ARM Cortex-a9。