[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

权利要求书

1.一种基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位系统，其特征在于，包括：

菱形标识，所述菱形标识设置于地面；

双目立体相机，所述双目立体相机设置于所述车辆上，所述双目立体相机包括第一相机和第二相机，所述双目立体相机用于拍摄所述菱形标识；

测量装置，所述测量装置用于测量所述菱形标识、所述车辆及所述双目立体相机在世界坐标系下的坐标；

计算单元，所述计算单元与所述双目立体相机及所述测量装置通讯连接，用于根据所述双目立体相机及所述测量装置发送的信息对所述车辆进行定位。

2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述菱形标识在所述车辆行驶方向上的顶角为60度。

3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述菱形标识的边长范围为50cm-100cm。

4.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述车辆设置有工业计算机，所述工业计算机包括所述计算单元。

5.如权利要求4所述的定位系统，其特征在于，所述车辆设置有电气柜，所述工业计算机设置于所述电气柜内。

6.如权利要求4所述的定位系统，其特征在于，所述第一相机和所述第二相机均通过USB串口数据线连接至所述工业计算机。

7.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述菱形标识为白色。

8.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述测量装置包括全站仪和标定板。

9.一种基于双目立体视觉的集装箱码头运输车辆定位方法，其特征在于，适用于如权利要求1-8中任一项所述的定位系统，所述定位方法包括以下步骤：

所述测量装置测量所述菱形标识在所述世界坐标系下的第一世界坐标；

所述测量装置对所述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；

所述双目立体相机拍摄得到所述菱形标识的图像；

所述计算单元根据所述第一世界坐标、所述第一转换关系和所述图像对所述车辆进行定位。

10.如权利要求9所述的定位方法，其特征在于，所述所述计算单元根据所述第一世界坐标、所述第一转换关系和所述图像对所述车辆进行定位的步骤，包括：

所述计算单元根据所述图像得到所述菱形标识在相机坐标系下的第一相机坐标；

所述计算单元根据所述第一相机坐标和所述第一转换关系得到所述菱形标识在车体坐标系下的第一车体坐标；

所述计算单元根据所述第一世界坐标和所述第一车体坐标得到所述车体坐标系与所述世界坐标系之间的第二转换关系；

所述计算单元根据所述第二转换关系对所述车辆进行定位，得到所述车辆在所述世界坐标系下的坐标。

11.如权利要求10所述的定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述计算单元根据所述车辆在所述世界坐标系下的坐标和所述第二转换关系反馈所述车辆的三维位姿信息。

12.如权利要求10所述的定位方法，其特征在于，所述相机坐标系包括第一相机坐标系和第二相机坐标系，所述第一转换关系包括第一子转换关系和第二子转换关系，所述所述测量装置对所述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的步骤，包括：

所述测量装置分别测量所述第一相机和所述第二相机在所述世界坐标系下的第二世界坐标和第三世界坐标；

所述测量装置测量所述车辆在所述世界坐标系下的第四世界坐标；

根据所述第二世界坐标及所述第四世界坐标得到第一子转换关系，根据所述第三世界坐标和所述第四世界坐标得到所述第二子转换关系。

13.如权利要求12所述的定位方法，其特征在于，所述图像包括第一图像和第二图像，所述第一相机坐标包括第一相机子坐标和第二相机子坐标，所述所述计算单元根据所述图像得到所述菱形标识在相机坐标系下的第一相机坐标的步骤，包括：

所述计算单元获取所述第一相机及所述第二相机拍摄的所述菱形标识的所述第一图像和所述第二图像；

所述计算单元根据所述第一图像、所述第二图像和所述双目立体相机的内参数据得到所述菱形标识在所述第一相机坐标系下的所述第一相机子坐标和所述菱形标识在所述第二相机坐标系下的所述第二相机子坐标。