基于机器视觉的AGV导航标识符识别方法研究

前言自动导引车(automatedguidedvehicle，agv)是自动化物流运输系统、柔性生产组织系统的核心设备。agv的引导方式有电磁感应式...

前言

　　自动导引车(automated guided vehicle，agv)是自动化物流运输系统、柔性生产组织系统的核心设备。agv的引导方式有电磁感应式、磁铁—螺旋仪式、激光引导式、视觉引导式等。不同的引导方式不仅决定着由其组成的物流系统的柔性，也影响着系统运行的可靠性和系统成本。视觉引导式agv的基本原理是通过模拟人的视觉系统从而引导agv的运行，它具有理论上最佳的引导柔性[1]。视觉引导式agv在实际应用中存在多种运行工况，如加速、减速、停车、匀速行驶以及不同工位判别等。因此，对视觉引导式agv进行导航标识符识别研究是必要的，这也是反映视觉引导式agv优越于其他引导方式的标志之一。

导航标识符的设计

　　agv在实际应用中存在多种工况，这些是实现agv多分支路径识别的基础。根据agv实际运行的情况，设计了两类导航标识符：一种是控制标识符；另一种是数字标识符。控制标识符的识别是根据不同标识符水平所截线段宽度的变化规律来判断是加速、减速、停车还是正常行驶，加速标识符变化规律为小>中>大，减速标识符变化规律为大>中>小，停车标识符变化规律为小>大>小。数字标识符的识别是通过对路径上的0～9这十个字符的识别，然后根据各个字符被赋予不同含义完成agv的自动导航。

　　各种控制标识符如图1所示。加速符的形状为短边朝下的等腰梯形，下底边长30mm，上底边长60mm，高为30mm；减速符的形状为短边朝上的等腰梯形，下底边长60mm，上底边长30mm，高为30mm；停车标识符的形状是直径为30mm的实心圆。路径导航线是宽度为30mm的矩形条，它表示匀速行驶。导航标识符和导航线的颜色都为黑色，以和路面背景相区分。

　　由于工厂及物流中心多以数字表示不同的工位，数字的准确识别充分的体现视觉导航agv所具有的最佳引导柔性，也将直接影响到以agv为核心的生产物流智能配送系统的实现。

　　视觉引导式agv在实际运行的过程中，是沿固定路线行驶的，数字标识符一般出现在导航线上，放置在黑色标示线中间，同时数字纵向的中心线尽可能与导航线中心线重合，导航线与数字下边界之间有一个减速符，与数字上边界之间有一段空缺距离，这样便于提取数字标识符。实验中采集到的数字以及数字的形式如图2所示。本文所设计的数字工位0～9的数字字体是类似于led七段码形状的数字，高度为80mm，宽度为60mm。在实际运用中，我们发现将“1”设计成“”更容易识别。