基于视觉的AGV路径识别和跟踪控制研究-AGV吧

第 1 章绪论

1.1 课题背景及意义
1.2 国内外 AGV 种类研究现状
1.3 视觉导引 AGV 关键技术研究现状
1.3.1 路径识别技术研究现状
1.3.2 运动控制技术研究现状
1.4 本文主要研究内容与结构安排
1.5 本章小结

第 2 章非均匀光照下的路径识别与图像消抖

2.1 引言
2.2 视觉导引图像预处理介绍
2.2.1 AGV 相机标
2.2.2 图像的二值化
2.3 非均匀光照下路径信息提取问题研究
2.3.1 RGB 色彩空间
2.3.2 HSV 色彩空间
2.3.3 RGB 与 HSV 模型转换和图像分割
2.3.4 数学形态学操作
2.4 视觉采集图像去抖处理
2.4.1 灰度投影稳像算法原理
2.4.2 转弯路径去抖策略
2.4.2 改进的灰度投影算法
2.5 本章小结

第 3 章 AGV 路径标识符的设计与识别算法

3.1 引言
3.2 标识符的选取
3.3 标识符的倾斜校正处理
3.3.1 基于特征点变换的逆透视变换
3.4 改进的模板匹配算法标识符识别
3.4.1 模板匹配算法原理
3.4.2 字符细化算法原理
3.4.3 改进的 ZS 细化算法
3.5 改进的细化字符模板匹配实验分析
3.6 本章小节

第 4 章 AGV 路径中心线提取与模型分类

4.1 引言
4.2 导航图像边界与中心线提取
4.2.1 导航标示线边缘检测
4.2.2 路径中心线的提取
4.3 AGV 路径模型建立和分类
4.3.1 曲率估计的路径模型分类方法
4.3.2 直线路径模型
4.3.3 圆弧路径模型
4.3.4 非圆弧路径模型
4.3.5 路径模型分类阈值求解
4.4 路径模型辨识实验与分析
4.5 本章小结

第 5 章多模糊控制器组合的 AGV 路径跟踪策略

5.1 引言
5.2 模糊控制器的设计
5.2.1 模糊控制器的结构
5.2.2 模糊控制器的选择
5.3 多模糊路径跟踪模糊器的设计
5.3.1 AGV 路径跟踪问的提出
5.3.2 路径控制的输入参数的模糊化
5.3.3 模糊规则的建立
5.3.4 模糊控制器的去模糊化
5.4 速度模糊控制器仿真与分析
5.5 多模糊控制器组合的设计仿真和分析
5.6 本章小结

总结和展望

结论
展望
参考文献
致谢

图 1.1 各种类型 AGV 仓储运输

插图索引

图 1.1 各种类型 AGV 仓储运输
图 2.1 图像预处理流程图
图 2.2 世界坐标系转换为相机坐标系
图 2.3 相机坐标系转换为像平面坐标系
图 2.4 像平面坐标系与图像坐标系关系图
图 2.5 路径信息二值化
图 2.6 非均匀光照下路径信息和提取的二值图
图 2.7 RGB 色彩空间
图 2.8 HSV 颜色模型
图 2.9 非均匀光照路径 HSV 模型
图 2.10 图像分割提取路径带
图 2.11 形态学膨胀操作
图 2.12 形态学去噪声
图 2.13 电子稳像流程图
图 2.14 AGV 转弯路路径发生抖动图像
图 2.15 转弯路径当前帧和参考帧 X 轴投影
图 2.16 转弯路径当前帧和参考帧 Y 轴投影
图 2.17 不同情况抖动的帧图像示意图
图 2.18 灰度投影进行分块计算旋转角的示意图
图 2.19 分块灰度投影解决路径图像旋转抖动效果图
图 3.1 导航标识符
图 3.2 标识符位置示意图
图 3.3 路径标识符灰度图像
图 3.4 路径标识符二值化图像
图 3.5 特征点逆透视变换效果图
图 3.6 倾斜校正后路径标识符
图 3.7 模板匹配示意图
图 3.8 P 点八邻域
图 3.9 细化像素点的分类
图 3.10 数字标识符细化效果
图 3.11 ZS 字符细化效果图
图 3.12 改进后 ZS 字符细化效果图
图 3.13 传统模板匹配
图 3.14 改进的字符细化模板匹配
图 4.1 非极大值抑制原理
图 4.2 Sobel 边缘检测图
图 4.3 非极大值抑制 Sobel 边缘检测
图 4.4 Hough 拟合中心线
图 4.5 几种路径模型曲率角估计
图 4.6 直线路径模型
图 4.7 圆弧路径模型
图 4.8 非圆弧路径模型
图 4.9 不同转弯半径分段直线拟合均方差
图 4.10 不同转弯半径下总曲率分布
图 4.11 折线转弯半径总曲率分布
图 4.12 直线圆弧过渡路径曲率均方差分布
图 4.13 0 到 120 帧内采集的三种路径信息图像
图 4.14 0 到 120 帧路径估计分布
图 5.1 模糊控制原理图
图 5.2 二维模糊控制器结构
图 5.3 AGV 多模糊控制器组合结构图
图 5.4 速度模糊控制器隶属度函数仿真图形
图 5.5 速度模糊控制规则
图 5.6 速度模糊控制器仿真系统示意图
图 5.7 速度控制角度偏差
图 5.8 速度控制距离偏差
图 5.9 距离模糊控制器隶属度函数仿真图形
图 5.10 距离模糊控制规则
图 5.11 角度模糊控制器隶属度函数仿真图形
图 5.12 角度模糊控制规则
图 5.13 多模糊控制器组合仿真系统示意图
图 5.14 多模糊控制角度偏差
图 5.15 多模糊控制距离偏差