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专利号: 2017106568943
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,包括泊车识别区、待存车辆、车牌识别设备、车辆监测设备、集线器、工控机、上位机和机器人,其特征在于:所述泊车识别区设置在停车场入口,根据停车场的容量和高峰期存车流量设置泊车识别区的面积大小;

泊车识别区地面划分为若干个泊车位,泊车位之间用线条标识,泊车位内的地面布设黑白相间的条纹;在每个泊车位前方和上方分别安装车牌识别设备和车辆监测设备,车牌识别设备用于获取泊车位内车辆的车牌号,车辆监测设备用来判定泊车位内是否有车辆停入,并获取泊车位内车辆的位置参数和尺寸参数,包括车辆中心与泊车位中心的偏差、车辆轴线与泊车位轴线的偏差、车辆外轮廓长度和宽度等。

2.根据权利要求1所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,其特征在于:

所述车牌识别设备是车牌相机,所述车辆监测设备是监测相机,所述集线器是千兆网集线器,所述工控机是视觉工控机,所述机器人是搬运机器人。

3.根据权利要求2所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,其特征在于:

所述监测相机采用工业短焦镜头,所述测量系统采用张正友标定算法进行标定,以实现测量误差校正和坐标系转换;系统标定时首先制作标定板,采集标定板图像,标定板的位置和方向尽量覆盖测量空间;接下来进行图像处理,提取图像中标定板的特征点,估算无畸变成像条件下,测量系统的五个内参数和所有外参数;最后,应用最小二乘法估算畸变系数,利用极大似然法,优化估计,提升精度。

4.根据权利要求3所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,其特征在于:

所述标定板为黑白相间的棋盘格或圆形标志点的HALCON标定板;所述特征点为棋盘格角点或圆形标志点圆心;所述五个内参数为镜头焦距f,像元尺寸sx和sy,光轴坐标cx和cy;所述外参数为旋转矩阵R和平移矩阵T;所述畸变系数为针孔成像模型中镜头径向畸变系数k,用以修正桶型畸变或枕型畸变引起的测量误差。

5.根据权利要求3所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,其特征在于:

所述坐标系转换是指:车辆位置参数和尺寸参数在监测相机的图像中采用图像坐标系统表示,搬运机器人搬运车辆时以车辆在泊车位中的物理坐标为基础,采用标定将车辆位置参数和尺寸参数在图像中的坐标转换成在泊车位中的物理坐标;利用标定好的内、外参数将图像坐标转换成物理坐标;将搬运机器人的中心与泊车位中心对齐,记录搬运机器人各伺服轴的位置值,即搬运机器人在该泊车位取车时的基准;搬运机器人根据车辆中心与泊车位中心的偏差,以及车辆轴线与泊车位轴线的夹角,调整抓取机构的姿态,从而实现精准取车。

6.根据权利要求2所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,其特征在于:

所述车牌相机在进行车牌号识别时,对于无法识别的车牌字符采用模糊处理,并设有人工辅助接口。

7.根据权利要求2所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统,其特征在于:

所述视觉工控机负责将车牌号、位置参数、尺寸参数、车牌图像、车辆图像发送到上位机;所述上位机将这些结果存入数据库并利用位置参数和尺寸参数控制搬运机器人将泊车位的车辆转运至停车位;所述搬运机器人为抓取机器人,或者是AGV式机器人。

8.一种如权利要求1所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量系统所采用的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量方法,其特征在于:所述车牌识别与位置参数、尺寸参数测量包括以下步骤:步骤一:车辆驶入识别区泊车位;

步骤二:车辆监测设备实时监控泊车位内场景变化,根据泊车位内目标大小、形状、运动速度与轨迹,判断泊车位内是否有车辆,并是否已停稳;

步骤三:判定车辆停稳后,等待客户离开识别区,并准备接收客户发出的“确认停车”指令;

步骤四:启动车牌识别设备,进行车牌号识别。对于无法识别的车牌字符采用模糊处理,同时设有人工辅助接口;

步骤五:启动车辆监测设备,进行车辆的中心坐标、与泊车位中心的夹角、外轮廓长度和宽度等参数的测量,并根据标定结果转换成相对于泊车位的物理值;

步骤六:工控机将车牌号、位置参数、尺寸参数、车牌图像、车辆图像发送到上位机。

9.根据权利要求8所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量方法,其特征在于:

所述车牌识别设备是车牌相机,所述车辆监测设备是监测相机,所述集线器是千兆网集线器,所述工控机是视觉工控机,所述机器人是搬运机器人。

10.根据权利要求9所述的立体停车场车辆位置参数和尺寸参数测量方法,其特征在于:所述上位机将视觉工控机上传的车牌号、位置参数、尺寸参数、车牌图像、车辆图像等结果存入数据库;所述上位机利用位置参数和尺寸参数控制搬运机器人将泊车位的车辆转运至停车位,完成存车;所述搬运机器人为抓取机器人,或者是AGV式机器人。