基于双目视觉的电动汽车充电孔识别定位系统*

姚安庆, 徐建明

(浙江工业大学 信息工程学院,浙江 杭州 310023)

0 引 言

为了实现快速、低成本及精确电动汽车充电孔的位姿识别[1,2],本文提出一种基于双目视觉的电动汽车充电孔识别定位系统。用Halcon软件实现摄像机标定、双目系统的标定、手眼标定,通过选取充电孔中心孔洞的轮廓作为透视可变型模板进行模板匹配将充电孔与背景分离,结合双目视觉中的立体匹配、三维定位和坐标变换完成了充电孔的三维位姿估计。在实验平台上进行了电动车汽车充电孔的位姿估计和充电对接实验,该系统具有良好的识别定位精度。

1 电动汽车充电孔的识别与定位系统组成

基于双目视觉的电动汽车充电孔识别与定位系统由大族六轴协作机器人Elfin10、迈德威视千兆网500万像素工业相机、电动汽车充电设备(包括充电枪头、充电孔)及上位机等组成,如图1所示。总体上,充电孔的识别与定位系统分为视觉系统和机器人系统两部分。视觉系统由迈德威视CCD相机和上位机组成,其中,相机采用双目“眼在手”的配准方法,完成图像的采集、相机标定、手眼标定、充电孔的匹配识别、充电孔的三维定位及位姿估计等功能,各功能算法在MVTesc公司Halcon软件基础上进行开发设计完成。系统工作流程图如图2所示。

图1 实验设备

图2 系统结构框图

2 视觉识别与定位

系统采用了平行双目视觉[3,4]设计。对于充电孔在复杂背景下的识别定位,可以简化为4个部分,即标定、充电孔识别、三维定位和坐标转换。……