买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：深圳市天兴诚科技有限公司

摘要：本发明属于图像处理技术领域，本发明公开了一种基于叉车图像数据采集的避障处理分析系统；包括：图像数据采集模块，用于获取叉车行驶路径上的图像数据序列，所述图像数据序列包括n个时间步长的图像帧；数据处理模块，用于将图像数据序列进行预处理，得到完善图像数据序列；定位模块，用于将完善图像数据序列输入预先训练完成的改进YOLO目标检测模型，得到障碍物区域定位序列数据；避障策略规划模块，用于获取叉车行驶状态数据，根据障碍物区域定位序列数据和叉车行驶状态数据构建代价函数，求解代价函数得到避障策略，控制叉车执行避障策略进行避障；大幅提升了叉车的自主感知和决策能力，增强了其行驶安全性和作业效率。

主权项：1.一种基于叉车图像数据采集的避障处理分析系统，其特征在于，包括：图像数据采集模块，用于获取叉车行驶路径上的图像数据序列，所述图像数据序列包括n个时间步长的图像帧；数据处理模块，用于将图像数据序列进行预处理，得到完善图像数据序列；定位模块，用于将完善图像数据序列输入预先训练完成的改进YOLO目标检测模型，得到障碍物区域定位序列数据；避障策略规划模块，用于获取叉车行驶状态数据，根据障碍物区域定位序列数据和叉车行驶状态数据构建代价函数，控制叉车执行避障策略进行避障；各个模块之间通过有线和或无线的方式进行连接；所述将图像数据序列进行预处理的方式包括：将图像数据序列中的每个图像帧进行双树复小波变换分解，将其分解为不同尺度的低频分量和高频分量；将低频分量进行自适应对数变换，得到增强低频分量，将高频分量进行小波系数调制，得到调制高频分量；将调制高频分量进行自适应阈值处理，得到高质调制高频分量；将高质调制高频分量和增强低频分量进行小波重构，得到增强后的图像帧；将原始的图像帧和增强后的图像帧进行融合，即得到重构增强图像帧；将重构增强图像帧进行初步透视变换处理，得到初步校正图像，并建立畸变场模型将初步校正图像进行进一步校正，得到校正图像帧；将校正图像帧按照原始的时间步进行排列，得到完善图像数据序列；所述进行自适应对数变换的公式为：L'x,y＝c·log1+λ·Lx,y；其中，L'x,y为图像帧在x,y位置上的增强低频分量，x表示图像帧在水平方向上的像素位置，y表示图像帧在垂直方向上的像素位置，Lx,y为图像帧在x,y位置上的低频分量，c是常数；λ是调节参数；所述小波系数调制的公式为：其中，H'x,y为图像帧在x,y位置上的调制高频分量，Hx,y为图像帧在x,y位置上的高频分量，β为调制系数；|Hx,y|表示高频分量在x,y位置的绝对值；所述自适应阈值处理的方式包括：预设自适应阈值函数Tfinalx,y，若|Hx,y大于Tfinalx,y，则图像帧在x,y位置上的高质调制高频分量H”x,y等于H'x,y；若|Hx,y|小于或等于Tfinalx,y，则H”x,y等于0；所述自适应阈值函数的预设方式包括：将调制高频分量划分为M个重叠的小区域块，对于每个小区域块计算调制高频分量的统计特征，统计特征包括均值、标准差和能量；基于小区域块对应得到的统计特征计算得到小区域块自适应阈值函数其中，α为标准差调节参数，γ为能量调节参数；μx,y为图像帧在x,y位置上的调制高频分量的均值，σx,y为图像帧在x,y位置上的调制高频分量的标准差，Ex,y为图像帧在x,y位置上的调制高频分量的能量；m1为小区域块在水平方向上的像素数量，n1为小区域块在垂直方向上的像素数量；对小区域块之间重叠的区域进行加权平均，得到最终的自适应阈值函数Tfinalx,y；所述进行加权平均的公式为： 其中，M1为表示重叠的区域在水平方向上的总数量，N1为表示重叠的区域在垂直方向上的总数量，i为重叠的小区域块在水平方向上的索引，j为重叠的小区域块在垂直方向上的索引，Tijx,y为第i,j个小区域块的自适应阈值函数的值，wijx,y为第i,j个小区域块在x,y位置的权重；其中，式中，σ'为高斯核函数的标准差，xi为第i,j个小区域块中心的横坐标，yi为第i,j个小区域块中心的纵坐标，e为自然对数的底；所述将原始的图像帧和增强后的图像帧进行融合的公式为： 其中，Ienhancedx,y为重构增强图像帧在x,y位置的像素值，Ix,y为原始的图像帧在x,y位置的像素值，I'x,y为增强后的图像帧在x,y位置的像素值，为融合权重系数；所述初步透视变换处理的方式包括：在叉车行驶路径上放置M1个已知尺寸和形状的标记物，利用设置好的摄像头采集叉车行驶路径上标记物的图像，在图像中检测并提取标记物的像素坐标，根据标记物的像素坐标计算出透视变换矩阵HU；将重构增强图像帧应用透视变换矩阵进行变换，得到初步校正图像；应用的公式为：其中，x',y'为初步校正图像对应重构增强图像帧中点x,y的像素坐标，w'为缩放因子；所述得到校正图像帧的方式包括：畸变场模型的表达式为： 其中，xd,yd为进一步校正后的像素坐标，k1为一阶径向畸变系数，k2为二阶径向畸变系数，k3为三阶径向畸变系数，r为表示像素坐标x',y'的点到初步校正图像中心的距离，p1为影响横坐标方向的切向畸变，p2为影响纵坐标方向的切向畸变；基于畸变场模型得到像素级畸变场，像素级畸变场的表达式为：在初步校正图像上应用像素级畸变场，得到校正图像帧。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 深圳市天兴诚科技有限公司 一种基于叉车图像数据采集的避障处理分析系统