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一種無人駕駛起重車的制作方法

文檔序號:11831519閱讀:220來源:國知局
一種無人駕駛起重車的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及智能車
技術領域
,具體涉及一種無人駕駛起重車。
背景技術
:汽車在給人們生活帶來極大方便的同時也帶來了很多社會問題:汽車造成的道路交通事故逐年大幅度增加、汽車造成的道路擁堵日益嚴重,造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。研究高效的車輛自主導航技術,是降低交通事故發(fā)生率的有效手段。在眾多的可用于車輛導航的信息中,視覺信息作為道路及外部環(huán)境的感知來源具有其他信息無法比擬的優(yōu)勢,而對道路進行檢測成為擺在其面前的第一大難題。起重車主要包括起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、卷揚機構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)和汽車底盤等。起升機構(gòu)是起重機的基本工作機構(gòu),大多是由吊掛系統(tǒng)和絞車組成,也有通過液壓系統(tǒng)升降重物的。技術實現(xiàn)要素:針對上述問題,本發(fā)明提供一種無人駕駛起重車。本發(fā)明的目的采用以下技術方案來實現(xiàn):一種無人駕駛起重車,包括起重車和道路檢測裝置,其中起重車包括:起重臂、夾具、吊索和吊索輪。優(yōu)選地,起重臂是主體件,所述的起重臂通過液壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)另一端的升降,其特征在于,在起重臂的另一端通過鋼索與水平放置的油缸連接,所述的鋼索下端與油缸的外壁相連接,所述的兩油缸背向放置且固定連接在一起。優(yōu)選地,在油缸外端面設置有固定環(huán),穿過固定環(huán)設置有吊索,所述的吊索一端連接設置有夾具,吊索的另一端向上繞過起重臂與吊索輪相連。優(yōu)選地,所述道路檢測裝置包括依次連接的圖像采集模塊、彩色圖像預處理模塊和道路自適應檢測模塊;所述圖像采集模塊用于采集外界信息的彩色圖像;所述彩色圖像預處理模塊用于對彩色圖像進行投影預處理,預處理時采用HSV模型,彩色圖像的預處理結(jié)果根據(jù)亮度分量V的數(shù)值在色調(diào)分量H、飽和度分量S、亮度分量V三個分量之間選擇,當存在飽和度過低或者亮度過低或者過高時,圖像分割主要依靠亮度分量V的信息,其余情況下,采用色調(diào)分量H進行目標提?。凰龅缆纷赃m應檢測模塊用于檢測、合并道路區(qū)域,并將剩余區(qū)域全部映射到非道路區(qū)域中;所述道路自適應檢測模塊包括:(1)直方圖閾值粗分割子模塊,用于對由彩色圖像預處理模塊預處理后的圖像進行粗分割,其對預處理后的圖像進行直方圖構(gòu)造,并采用直方圖多閾值法、以波谷點的位置作為閾值對預處理后的圖像進行粗分割,采用如下算法對所述波谷點進行選擇:設Pi為灰度值為i的像素點在預處理后的圖像中出現(xiàn)的頻率,讓Pi與其相鄰的局部鄰域Pt作比較,Pt={Pi-n,...,Pi-1,Pi+1,...Pi+n},參數(shù)n的取值范圍為[4,8],表示Pt左右鄰域像頻范圍,Pt中最小頻率值為Ptmin,次最小頻率值為Ptmins,若則i是波谷點,若則i不是波谷點,定義谷點函數(shù)v(i):v(i)=1,Pi≤Ptmin·Ptmins0,Pi>Ptmin·Ptmins]]>對選出的所有谷點v(i)=1,增加距離約束條件和概率約束條件,若相鄰谷點i和j之間的距離表示為d=|i-j|,概率差表示為g=|Pi-Pj|,設定距離參數(shù)D來反映波谷點之間應保持的最小距離,且Dmin和Dmax分別為相鄰波谷點最小距離和最大距離,定義距離約束函數(shù)d(i):d(i)=1,d≥D0,d<D]]>設定概率差參數(shù)G來反映波谷點間的閾值差,且Gmin和Gmax分別為相鄰波谷點間的最小概率差和最大概率差,定義概率差約束函數(shù)g(i):g(i)=1,g≥G0,g<G]]>定義波谷點選擇函數(shù)為:x(i)=v(i)×d(i)×g(i)式中,當x(i)=1時,表示波谷點被選中;(5)道路識別子模塊:用于通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,進而在多神經(jīng)網(wǎng)絡中選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,并將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,所述多神經(jīng)網(wǎng)絡包括N個神經(jīng)網(wǎng)絡,N∈[3,5],其中每個神經(jīng)網(wǎng)絡的正負訓練樣本來自放置在不同區(qū)域的多個窗口,設所述多神經(jīng)網(wǎng)絡表示為{W1(μ1,δ1),W2(μ2,δ2),...,WN(μN,δN)},μ和δ分別表示對應于神經(jīng)網(wǎng)絡的正訓練樣本和負訓練樣本,則定義網(wǎng)絡選取模型為:W={Wk(μk,δk),f(μk)=1,f(δk)=0,k∈[1,N]}其中,W為最終選取的合適網(wǎng)絡,Wk(μk,δk)表示合適的神經(jīng)網(wǎng)絡,f(μk)表示神經(jīng)網(wǎng)絡Wk(μk,δk)的正訓練樣本窗口檢測結(jié)果為1,f(δk)表示W(wǎng)k(μk,δk)的負訓練樣本窗口檢測結(jié)果為0;(6)網(wǎng)絡訓練子模塊,用于在道路識別子模塊運作的同時使用合適網(wǎng)絡的訓練樣本窗口提取的特征對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練;(7)車輛引導線提取子模塊:用于提取車輛引導線,所述車輛引導線定義為道路區(qū)域和非道路區(qū)域的分界線。所述彩色圖像預處理模塊中,進行目標提取時基于HSV空間中顏色分量投影模型,投影公式為:V(x,y)=V(x,y)V(x,y)≥TV1orV(x,y)≤TV2orS(x,y)<TsH(x,y)×σ+ξ(otherwise)]]>式中,當不滿足時,將色調(diào)分量H投影到V平面;V(x,y)表示亮度分量V上對應的點,H(x,y)為色調(diào)分量H上對應的點,σ表示用于避免色調(diào)分量H和亮度分量V重合的拉伸因子,ξ是投影以后數(shù)值的分段,ξ>σ,TS為設定的飽和度閾值,為設定的亮度閾值。優(yōu)選地,所述飽和度閾值和亮度閾值的取值分別為:Ts=20。其中,所述網(wǎng)絡訓練子模塊包括:(1)特征提取單元,其采用3個尺度和6個方向構(gòu)成的18個小波濾波器進行Gabor小波變換,提取預處理后的圖像的紋理特征,同時采用10窗口提取預處理后的圖像的顏色特征,并量化為4級,以得到22維特征;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建單元,用于根據(jù)所述22維特征構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡包括輸入層、中間層和輸出層,輸入層設置22個神經(jīng)元,輸出層設置1個神經(jīng)元,輸出為1時表示道路區(qū)域,輸出為0時表示非道路區(qū)域;(3)網(wǎng)絡訓練單元,用于在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。本發(fā)明的有益效果為:1、HSV空間把亮度分量單獨分離出來,為色彩的處理和識別提供了方便,另外HSV空間主要是以對顏色的主觀感受來描述顏色,所以比較符合人的視覺特征,建立HSV空間中顏色分量投影模型,把H分量投影到V平面,魯棒性較好,而且比較穩(wěn)定,能夠準確的表達目標固有的顏色特征,經(jīng)過處理后的彩色圖像跟灰度圖像一樣,都是二維的,數(shù)據(jù)量較小,大大簡化了圖像分析和處理的工作量;2、實際在道路圖像中,包含多個目標,背景也較為復雜,在直方圖中可能出現(xiàn)具有多個波峰和波谷的情況,用單閾值分割不能有效的分割出目標區(qū)域,直方圖中波峰位置表示對應顏色的像素在圖像中出現(xiàn)的頻率較高,波谷位置表示對應的顏色像素出現(xiàn)的頻率較小,因此把波谷點位置作為閾值進行分割,可以得到比較完整的區(qū)域;相近的波峰點或波谷點都將被選擇出來,這種情況下添加了距離約束條件和概率差約束條件,選出其中合理的波谷點;3、設置道路識別子模塊,通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,并定義網(wǎng)絡選取模型,提高了識別的效率;4、在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,達到對道路進行自適應檢測的要求。附圖說明利用附圖對本發(fā)明作進一步說明,但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制,對于本領域的普通技術人員,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明道路檢測裝置各模塊的連接示意圖。圖2是本發(fā)明起重車示意圖。具體實施方式結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例1參見圖1,圖2,本實施例一種無人駕駛起重車,包括起重車和道路檢測裝置,其中起重車包括:起重臂、夾具、吊索和吊索輪。優(yōu)選地,起重臂是主體件,所述的起重臂通過液壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)另一端的升降,其特征在于,在起重臂的另一端通過鋼索與水平放置的油缸連接,所述的鋼索下端與油缸的外壁相連接,所述的兩油缸背向放置且固定連接在一起。優(yōu)選地,在油缸外端面設置有固定環(huán),穿過固定環(huán)設置有吊索,所述的吊索一端連接設置有夾具,吊索的另一端向上繞過起重臂與吊索輪相連。優(yōu)選地,所述道路檢測裝置包括依次連接的圖像采集模塊、彩色圖像預處理模塊和道路自適應檢測模塊;所述圖像采集模塊用于采集外界信息的彩色圖像;所述彩色圖像預處理模塊用于對彩色圖像進行投影預處理,預處理時采用HSV模型,彩色圖像的預處理結(jié)果根據(jù)亮度分量V的數(shù)值在色調(diào)分量H、飽和度分量S、亮度分量V三個分量之間選擇,當存在飽和度過低或者亮度過低或者過高時,圖像分割主要依靠亮度分量V的信息,其余情況下,采用色調(diào)分量H進行目標提?。凰龅缆纷赃m應檢測模塊用于檢測、合并道路區(qū)域,并將剩余區(qū)域全部映射到非道路區(qū)域中;所述道路自適應檢測模塊包括:(1)直方圖閾值粗分割子模塊,用于對由彩色圖像預處理模塊預處理后的圖像進行粗分割,其對預處理后的圖像進行直方圖構(gòu)造,并采用直方圖多閾值法、以波谷點的位置作為閾值對預處理后的圖像進行粗分割,采用如下算法對所述波谷點進行選擇:設Pi為灰度值為i的像素點在預處理后的圖像中出現(xiàn)的頻率,讓Pi與其相鄰的局部鄰域Pt作比較,Pt={Pi-n,...,Pi-1,Pi+1,...Pi+n},參數(shù)n的取值范圍為[4,8],表示Pt左右鄰域像頻范圍,Pt中最小頻率值為Ptmin,次最小頻率值為Ptmins,若則i是波谷點,若則i不是波谷點,定義谷點函數(shù)v(i):v(i)=1,Pi≤Ptmin·Ptmins0,Pi>Ptmin·Ptmins]]>對選出的所有谷點v(i)=1,增加距離約束條件和概率約束條件,若相鄰谷點i和j之間的距離表示為d=|i-j|,概率差表示為g=|Pi-Pj|,設定距離參數(shù)D來反映波谷點之間應保持的最小距離,且Dmin和Dmax分別為相鄰波谷點最小距離和最大距離,定義距離約束函數(shù)d(i):d(i)=1,d≥D0,d<D]]>設定概率差參數(shù)G來反映波谷點間的閾值差,且Gmin和Gmax分別為相鄰波谷點間的最小概率差和最大概率差,定義概率差約束函數(shù)g(i):g(i)=1,g≥G0,g<G]]>定義波谷點選擇函數(shù)為:x(i)=v(i)×d(i)×g(i)式中,當x(i)=1時,表示波谷點被選中;(8)道路識別子模塊:用于通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,進而在多神經(jīng)網(wǎng)絡中選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,并將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,所述多神經(jīng)網(wǎng)絡包括N個神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)目N∈[3,5],其中每個神經(jīng)網(wǎng)絡的正負訓練樣本來自放置在不同區(qū)域的多個窗口,設所述多神經(jīng)網(wǎng)絡表示為{W1(μ1,δ1),W2(μ2,δ2),...,WN(μN,δN)},μ和δ分別表示對應于神經(jīng)網(wǎng)絡的正訓練樣本和負訓練樣本,則定義網(wǎng)絡選取模型為:W={Wk(μk,δk),f(μk)=1,f(δk)=0,k∈[1,N]}其中,W為最終選取的合適網(wǎng)絡,Wk(μk,δk)表示合適的神經(jīng)網(wǎng)絡,f(μk)表示神經(jīng)網(wǎng)絡Wk(μk,δk)的正訓練樣本窗口檢測結(jié)果為1,f(δk)表示W(wǎng)k(μk,δk)的負訓練樣本窗口檢測結(jié)果為0;(9)網(wǎng)絡訓練子模塊,用于在道路識別子模塊運作的同時使用合適網(wǎng)絡的訓練樣本窗口提取的特征對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練;(10)車輛引導線提取子模塊:用于提取車輛引導線,所述車輛引導線定義為道路區(qū)域和非道路區(qū)域的分界線。所述彩色圖像預處理模塊中,進行目標提取時基于HSV空間中顏色分量投影模型,投影公式為:V(x,y)=V(x,y)V(x,y)≥TV1orV(x,y)≤TV2orS(x,y)<TsH(x,y)×σ+ξ(otherwise)]]>式中,當不滿足時,將色調(diào)分量H投影到V平面;V(x,y)表示亮度分量V上對應的點,H(x,y)為色調(diào)分量H上對應的點,σ表示用于避免色調(diào)分量H和亮度分量V重合的拉伸因子,ξ是投影以后數(shù)值的分段,ξ>σ,TS為設定的飽和度閾值,為設定的亮度閾值。優(yōu)選地,所述飽和度閾值和亮度閾值的取值分別為:Ts=20。其中,所述網(wǎng)絡訓練子模塊包括:(1)特征提取單元,其采用3個尺度和6個方向構(gòu)成的18個小波濾波器進行Gabor小波變換,提取預處理后的圖像的紋理特征,同時采用10窗口提取預處理后的圖像的顏色特征,并量化為4級,以得到22維特征;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建單元,用于根據(jù)所述22維特征構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡包括輸入層、中間層和輸出層,輸入層設置22個神經(jīng)元,輸出層設置1個神經(jīng)元,輸出為1時表示道路區(qū)域,輸出為0時表示非道路區(qū)域;(3)網(wǎng)絡訓練單元,用于在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。本實施例設置彩色圖像預處理模塊,大大簡化了圖像分析和處理的工作量;在直方圖閾值粗分割子模塊中,把波谷點位置作為閾值進行分割,可以得到比較完整的區(qū)域;設置道路識別子模塊,通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,并定義網(wǎng)絡選取模型,提高了識別的效率,同時在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,達到對道路進行自適應檢測的要求;本實施例參數(shù)n取值為4,N取值為3,檢測效率相對提高了3%。實施例2參見圖1,圖2,本實施例一種無人駕駛起重車,包括起重車和道路檢測裝置,其中起重車包括:起重臂、夾具、吊索和吊索輪。優(yōu)選地,起重臂是主體件,所述的起重臂通過液壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)另一端的升降,其特征在于,在起重臂的另一端通過鋼索與水平放置的油缸連接,所述的鋼索下端與油缸的外壁相連接,所述的兩油缸背向放置且固定連接在一起。優(yōu)選地,在油缸外端面設置有固定環(huán),穿過固定環(huán)設置有吊索,所述的吊索一端連接設置有夾具,吊索的另一端向上繞過起重臂與吊索輪相連。優(yōu)選地,所述道路檢測裝置包括依次連接的圖像采集模塊、彩色圖像預處理模塊和道路自適應檢測模塊;所述圖像采集模塊用于采集外界信息的彩色圖像;所述彩色圖像預處理模塊用于對彩色圖像進行投影預處理,預處理時采用HSV模型,彩色圖像的預處理結(jié)果根據(jù)亮度分量V的數(shù)值在色調(diào)分量H、飽和度分量S、亮度分量V三個分量之間選擇,當存在飽和度過低或者亮度過低或者過高時,圖像分割主要依靠亮度分量V的信息,其余情況下,采用色調(diào)分量H進行目標提?。凰龅缆纷赃m應檢測模塊用于檢測、合并道路區(qū)域,并將剩余區(qū)域全部映射到非道路區(qū)域中;所述道路自適應檢測模塊包括:(1)直方圖閾值粗分割子模塊,用于對由彩色圖像預處理模塊預處理后的圖像進行粗分割,其對預處理后的圖像進行直方圖構(gòu)造,并采用直方圖多閾值法、以波谷點的位置作為閾值對預處理后的圖像進行粗分割,采用如下算法對所述波谷點進行選擇:設Pi為灰度值為i的像素點在預處理后的圖像中出現(xiàn)的頻率,讓Pi與其相鄰的局部鄰域Pt作比較,Pt={Pi-n,...,Pi-1,Pi+1,...Pi+n},參數(shù)n的取值范圍為[4,8],表示Pt左右鄰域像頻范圍,Pt中最小頻率值為Ptmin,次最小頻率值為Ptmins,若則i是波谷點,若則i不是波谷點,定義谷點函數(shù)v(i):v(i)=1,Pi≤Ptmin·Ptmins0,Pi>Ptmin·Ptmins]]>對選出的所有谷點v(i)=1,增加距離約束條件和概率約束條件,若相鄰谷點i和j之間的距離表示為d=|i-j|,概率差表示為g=|Pi-Pj|,設定距離參數(shù)D來反映波谷點之間應保持的最小距離,且Dmin和Dmax分別為相鄰波谷點最小距離和最大距離,定義距離約束函數(shù)d(i):d(i)=1,d≥D0,d<D]]>設定概率差參數(shù)G來反映波谷點間的閾值差,且Gmin和Gmax分別為相鄰波谷點間的最小概率差和最大概率差,定義概率差約束函數(shù)g(i):g(i)=1,g≥G0,g<G]]>定義波谷點選擇函數(shù)為:x(i)=v(i)×d(i)×g(i)式中,當x(i)=1時,表示波谷點被選中;(11)道路識別子模塊:用于通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,進而在多神經(jīng)網(wǎng)絡中選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,并將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,所述多神經(jīng)網(wǎng)絡包括N個神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)目N∈[3,5],其中每個神經(jīng)網(wǎng)絡的正負訓練樣本來自放置在不同區(qū)域的多個窗口,設所述多神經(jīng)網(wǎng)絡表示為{W1(μ1,δ1),W2(μ2,δ2),...,WN(μN,δN)},μ和δ分別表示對應于神經(jīng)網(wǎng)絡的正訓練樣本和負訓練樣本,則定義網(wǎng)絡選取模型為:W={Wk(μk,δk),f(μk)=1,f(δk)=0,k∈[1,N]}其中,W為最終選取的合適網(wǎng)絡,Wk(μk,δk)表示合適的神經(jīng)網(wǎng)絡,f(μk)表示神經(jīng)網(wǎng)絡Wk(μk,δk)的正訓練樣本窗口檢測結(jié)果為1,f(δk)表示W(wǎng)k(μk,δk)的負訓練樣本窗口檢測結(jié)果為0;(12)網(wǎng)絡訓練子模塊,用于在道路識別子模塊運作的同時使用合適網(wǎng)絡的訓練樣本窗口提取的特征對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練;(13)車輛引導線提取子模塊:用于提取車輛引導線,所述車輛引導線定義為道路區(qū)域和非道路區(qū)域的分界線。所述彩色圖像預處理模塊中,進行目標提取時基于HSV空間中顏色分量投影模型,投影公式為:V(x,y)=V(x,y)V(x,y)≥TV1orV(x,y)≤TV2orS(x,y)<TsH(x,y)×σ+ξ(otherwise)]]>式中,當不滿足時,將色調(diào)分量H投影到V平面;V(x,y)表示亮度分量V上對應的點,H(x,y)為色調(diào)分量H上對應的點,σ表示用于避免色調(diào)分量H和亮度分量V重合的拉伸因子,ξ是投影以后數(shù)值的分段,ξ>σ,TS為設定的飽和度閾值,為設定的亮度閾值。優(yōu)選地,所述飽和度閾值和亮度閾值的取值分別為:Ts=20。其中,所述網(wǎng)絡訓練子模塊包括:(1)特征提取單元,其采用3個尺度和6個方向構(gòu)成的18個小波濾波器進行Gabor小波變換,提取預處理后的圖像的紋理特征,同時采用10窗口提取預處理后的圖像的顏色特征,并量化為4級,以得到22維特征;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建單元,用于根據(jù)所述22維特征構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡包括輸入層、中間層和輸出層,輸入層設置22個神經(jīng)元,輸出層設置1個神經(jīng)元,輸出為1時表示道路區(qū)域,輸出為0時表示非道路區(qū)域;(3)網(wǎng)絡訓練單元,用于在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。本實施例設置彩色圖像預處理模塊,大大簡化了圖像分析和處理的工作量;在直方圖閾值粗分割子模塊中,把波谷點位置作為閾值進行分割,可以得到比較完整的區(qū)域;設置道路識別子模塊,通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,并定義網(wǎng)絡選取模型,提高了識別的效率,同時在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,達到對道路進行自適應檢測的要求;本實施例參數(shù)n取值為5,N取值為3,檢測效率相對提高了3.2%。實施例3參見圖1,圖2,本實施例一種無人駕駛起重車,包括起重車和道路檢測裝置,其中起重車包括:起重臂、夾具、吊索和吊索輪。優(yōu)選地,起重臂是主體件,所述的起重臂通過液壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)另一端的升降,其特征在于,在起重臂的另一端通過鋼索與水平放置的油缸連接,所述的鋼索下端與油缸的外壁相連接,所述的兩油缸背向放置且固定連接在一起。優(yōu)選地,在油缸外端面設置有固定環(huán),穿過固定環(huán)設置有吊索,所述的吊索一端連接設置有夾具,吊索的另一端向上繞過起重臂與吊索輪相連。優(yōu)選地,所述道路檢測裝置包括依次連接的圖像采集模塊、彩色圖像預處理模塊和道路自適應檢測模塊;所述圖像采集模塊用于采集外界信息的彩色圖像;所述彩色圖像預處理模塊用于對彩色圖像進行投影預處理,預處理時采用HSV模型,彩色圖像的預處理結(jié)果根據(jù)亮度分量V的數(shù)值在色調(diào)分量H、飽和度分量S、亮度分量V三個分量之間選擇,當存在飽和度過低或者亮度過低或者過高時,圖像分割主要依靠亮度分量V的信息,其余情況下,采用色調(diào)分量H進行目標提??;所述道路自適應檢測模塊用于檢測、合并道路區(qū)域,并將剩余區(qū)域全部映射到非道路區(qū)域中;所述道路自適應檢測模塊包括:(1)直方圖閾值粗分割子模塊,用于對由彩色圖像預處理模塊預處理后的圖像進行粗分割,其對預處理后的圖像進行直方圖構(gòu)造,并采用直方圖多閾值法、以波谷點的位置作為閾值對預處理后的圖像進行粗分割,采用如下算法對所述波谷點進行選擇:設Pi為灰度值為i的像素點在預處理后的圖像中出現(xiàn)的頻率,讓Pi與其相鄰的局部鄰域Pt作比較,Pt={Pi-n,...,Pi-1,Pi+1,...Pi+n},參數(shù)n的取值范圍為[4,8],表示Pt左右鄰域像頻范圍,Pt中最小頻率值為Ptmin,次最小頻率值為Ptmins,若則i是波谷點,若則i不是波谷點,定義谷點函數(shù)v(i):v(i)=1,Pi≤Ptmin·Ptmins0,Pi>Ptmin·Ptmins]]>對選出的所有谷點v(i)=1,增加距離約束條件和概率約束條件,若相鄰谷點i和j之間的距離表示為d=|i-j|,概率差表示為g=|Pi-Pj|,設定距離參數(shù)D來反映波谷點之間應保持的最小距離,且Dmin和Dmax分別為相鄰波谷點最小距離和最大距離,定義距離約束函數(shù)d(i):d(i)=1,d≥D0,d<D]]>設定概率差參數(shù)G來反映波谷點間的閾值差,且Gmin和Gmax分別為相鄰波谷點間的最小概率差和最大概率差,定義概率差約束函數(shù)g(i):g(i)=1,g≥G0,g<G]]>定義波谷點選擇函數(shù)為:x(i)=v(i)×d(i)×g(i)式中,當x(i)=1時,表示波谷點被選中;(14)道路識別子模塊:用于通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,進而在多神經(jīng)網(wǎng)絡中選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,并將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,所述多神經(jīng)網(wǎng)絡包括N個神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)目N∈[3,5],其中每個神經(jīng)網(wǎng)絡的正負訓練樣本來自放置在不同區(qū)域的多個窗口,設所述多神經(jīng)網(wǎng)絡表示為{W1(μ1,δ1),W2(μ2,δ2),...,WN(μN,δN)},μ和δ分別表示對應于神經(jīng)網(wǎng)絡的正訓練樣本和負訓練樣本,則定義網(wǎng)絡選取模型為:W={Wk(μk,δk),f(μk)=1,f(δk)=0,k∈[1,N]}其中,W為最終選取的合適網(wǎng)絡,Wk(μk,δk)表示合適的神經(jīng)網(wǎng)絡,f(μk)表示神經(jīng)網(wǎng)絡Wk(μk,δk)的正訓練樣本窗口檢測結(jié)果為1,f(δk)表示W(wǎng)k(μk,δk)的負訓練樣本窗口檢測結(jié)果為0;(15)網(wǎng)絡訓練子模塊,用于在道路識別子模塊運作的同時使用合適網(wǎng)絡的訓練樣本窗口提取的特征對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練;(16)車輛引導線提取子模塊:用于提取車輛引導線,所述車輛引導線定義為道路區(qū)域和非道路區(qū)域的分界線。所述彩色圖像預處理模塊中,進行目標提取時基于HSV空間中顏色分量投影模型,投影公式為:V(x,y)=V(x,y)V(x,y)≥TV1orV(x,y)≤TV2orS(x,y)<TsH(x,y)×σ+ξ(otherwise)]]>式中,當不滿足時,將色調(diào)分量H投影到V平面;V(x,y)表示亮度分量V上對應的點,H(x,y)為色調(diào)分量H上對應的點,σ表示用于避免色調(diào)分量H和亮度分量V重合的拉伸因子,ξ是投影以后數(shù)值的分段,ξ>σ,TS為設定的飽和度閾值,為設定的亮度閾值。優(yōu)選地,所述飽和度閾值和亮度閾值的取值分別為:Ts=20。其中,所述網(wǎng)絡訓練子模塊包括:(1)特征提取單元,其采用3個尺度和6個方向構(gòu)成的18個小波濾波器進行Gabor小波變換,提取預處理后的圖像的紋理特征,同時采用10窗口提取預處理后的圖像的顏色特征,并量化為4級,以得到22維特征;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建單元,用于根據(jù)所述22維特征構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡包括輸入層、中間層和輸出層,輸入層設置22個神經(jīng)元,輸出層設置1個神經(jīng)元,輸出為1時表示道路區(qū)域,輸出為0時表示非道路區(qū)域;(3)網(wǎng)絡訓練單元,用于在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。本實施例設置彩色圖像預處理模塊,大大簡化了圖像分析和處理的工作量;在直方圖閾值粗分割子模塊中,把波谷點位置作為閾值進行分割,可以得到比較完整的區(qū)域;設置道路識別子模塊,通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,并定義網(wǎng)絡選取模型,提高了識別的效率,同時在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,達到對道路進行自適應檢測的要求;本實施例參數(shù)n取值為6,N取值為4,檢測效率相對提高了3.5%。實施例4參見圖1,圖2,本實施例一種無人駕駛起重車,包括起重車和道路檢測裝置,其中起重車包括:起重臂、夾具、吊索和吊索輪。優(yōu)選地,起重臂是主體件,所述的起重臂通過液壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)另一端的升降,其特征在于,在起重臂的另一端通過鋼索與水平放置的油缸連接,所述的鋼索下端與油缸的外壁相連接,所述的兩油缸背向放置且固定連接在一起。優(yōu)選地,在油缸外端面設置有固定環(huán),穿過固定環(huán)設置有吊索,所述的吊索一端連接設置有夾具,吊索的另一端向上繞過起重臂與吊索輪相連。優(yōu)選地,所述道路檢測裝置包括依次連接的圖像采集模塊、彩色圖像預處理模塊和道路自適應檢測模塊;所述圖像采集模塊用于采集外界信息的彩色圖像;所述彩色圖像預處理模塊用于對彩色圖像進行投影預處理,預處理時采用HSV模型,彩色圖像的預處理結(jié)果根據(jù)亮度分量V的數(shù)值在色調(diào)分量H、飽和度分量S、亮度分量V三個分量之間選擇,當存在飽和度過低或者亮度過低或者過高時,圖像分割主要依靠亮度分量V的信息,其余情況下,采用色調(diào)分量H進行目標提取;所述道路自適應檢測模塊用于檢測、合并道路區(qū)域,并將剩余區(qū)域全部映射到非道路區(qū)域中;所述道路自適應檢測模塊包括:(1)直方圖閾值粗分割子模塊,用于對由彩色圖像預處理模塊預處理后的圖像進行粗分割,其對預處理后的圖像進行直方圖構(gòu)造,并采用直方圖多閾值法、以波谷點的位置作為閾值對預處理后的圖像進行粗分割,采用如下算法對所述波谷點進行選擇:設Pi為灰度值為i的像素點在預處理后的圖像中出現(xiàn)的頻率,讓Pi與其相鄰的局部鄰域Pt作比較,Pt={Pi-n,...,Pi-1,Pi+1,...Pi+n},參數(shù)n的取值范圍為[4,8],表示Pt左右鄰域像頻范圍,Pt中最小頻率值為Ptmin,次最小頻率值為Ptmins,若則i是波谷點,若則i不是波谷點,定義谷點函數(shù)v(i):v(i)=1,Pi≤Ptmin·Ptmins0,Pi>Ptmin·Ptmins]]>對選出的所有谷點v(i)=1,增加距離約束條件和概率約束條件,若相鄰谷點i和j之間的距離表示為d=|i-j|,概率差表示為g=|Pi-Pj|,設定距離參數(shù)D來反映波谷點之間應保持的最小距離,且Dmin和Dmax分別為相鄰波谷點最小距離和最大距離,定義距離約束函數(shù)d(i):d(i)=1,d≥D0,d<D]]>設定概率差參數(shù)G來反映波谷點間的閾值差,且Gmin和Gmax分別為相鄰波谷點間的最小概率差和最大概率差,定義概率差約束函數(shù)g(i):g(i)=1,g≥G0,g<G]]>定義波谷點選擇函數(shù)為:x(i)=v(i)×d(i)×g(i)式中,當x(i)=1時,表示波谷點被選中;(17)道路識別子模塊:用于通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,進而在多神經(jīng)網(wǎng)絡中選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,并將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,所述多神經(jīng)網(wǎng)絡包括N個神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)目N∈[3,5],其中每個神經(jīng)網(wǎng)絡的正負訓練樣本來自放置在不同區(qū)域的多個窗口,設所述多神經(jīng)網(wǎng)絡表示為{W1(μ1,δ1),W2(μ2,δ2),...,WN(μN,δN)},μ和δ分別表示對應于神經(jīng)網(wǎng)絡的正訓練樣本和負訓練樣本,則定義網(wǎng)絡選取模型為:W={Wk(μk,δk),f(μk)=1,f(δk)=0,k∈[1,N]}其中,W為最終選取的合適網(wǎng)絡,Wk(μk,δk)表示合適的神經(jīng)網(wǎng)絡,f(μk)表示神經(jīng)網(wǎng)絡Wk(μk,δk)的正訓練樣本窗口檢測結(jié)果為1,f(δk)表示W(wǎng)k(μk,δk)的負訓練樣本窗口檢測結(jié)果為0;(18)網(wǎng)絡訓練子模塊,用于在道路識別子模塊運作的同時使用合適網(wǎng)絡的訓練樣本窗口提取的特征對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練;(19)車輛引導線提取子模塊:用于提取車輛引導線,所述車輛引導線定義為道路區(qū)域和非道路區(qū)域的分界線。所述彩色圖像預處理模塊中,進行目標提取時基于HSV空間中顏色分量投影模型,投影公式為:V(x,y)=V(x,y)V(x,y)≥TV1orV(x,y)≤TV2orS(x,y)<TsH(x,y)×σ+ξ(otherwise)]]>式中,當不滿足時,將色調(diào)分量H投影到V平面;V(x,y)表示亮度分量V上對應的點,H(x,y)為色調(diào)分量H上對應的點,σ表示用于避免色調(diào)分量H和亮度分量V重合的拉伸因子,ξ是投影以后數(shù)值的分段,ξ>σ,TS為設定的飽和度閾值,為設定的亮度閾值。優(yōu)選地,所述飽和度閾值和亮度閾值的取值分別為:Ts=20。其中,所述網(wǎng)絡訓練子模塊包括:(1)特征提取單元,其采用3個尺度和6個方向構(gòu)成的18個小波濾波器進行Gabor小波變換,提取預處理后的圖像的紋理特征,同時采用10窗口提取預處理后的圖像的顏色特征,并量化為4級,以得到22維特征;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建單元,用于根據(jù)所述22維特征構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡包括輸入層、中間層和輸出層,輸入層設置22個神經(jīng)元,輸出層設置1個神經(jīng)元,輸出為1時表示道路區(qū)域,輸出為0時表示非道路區(qū)域;(3)網(wǎng)絡訓練單元,用于在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。本實施例設置彩色圖像預處理模塊,大大簡化了圖像分析和處理的工作量;在直方圖閾值粗分割子模塊中,把波谷點位置作為閾值進行分割,可以得到比較完整的區(qū)域;設置道路識別子模塊,通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,并定義網(wǎng)絡選取模型,提高了識別的效率,同時在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,達到對道路進行自適應檢測的要求;本實施例參數(shù)n取值為7,N取值為4,檢測效率相對提高了3.8%。實施例5參見圖1,圖2,本實施例一種無人駕駛起重車,包括起重車和道路檢測裝置,其中起重車包括:起重臂、夾具、吊索和吊索輪。優(yōu)選地,起重臂是主體件,所述的起重臂通過液壓調(diào)節(jié)實現(xiàn)另一端的升降,其特征在于,在起重臂的另一端通過鋼索與水平放置的油缸連接,所述的鋼索下端與油缸的外壁相連接,所述的兩油缸背向放置且固定連接在一起。優(yōu)選地,在油缸外端面設置有固定環(huán),穿過固定環(huán)設置有吊索,所述的吊索一端連接設置有夾具,吊索的另一端向上繞過起重臂與吊索輪相連。優(yōu)選地,所述道路檢測裝置包括依次連接的圖像采集模塊、彩色圖像預處理模塊和道路自適應檢測模塊;所述圖像采集模塊用于采集外界信息的彩色圖像;所述彩色圖像預處理模塊用于對彩色圖像進行投影預處理,預處理時采用HSV模型,彩色圖像的預處理結(jié)果根據(jù)亮度分量V的數(shù)值在色調(diào)分量H、飽和度分量S、亮度分量V三個分量之間選擇,當存在飽和度過低或者亮度過低或者過高時,圖像分割主要依靠亮度分量V的信息,其余情況下,采用色調(diào)分量H進行目標提取;所述道路自適應檢測模塊用于檢測、合并道路區(qū)域,并將剩余區(qū)域全部映射到非道路區(qū)域中;所述道路自適應檢測模塊包括:(1)直方圖閾值粗分割子模塊,用于對由彩色圖像預處理模塊預處理后的圖像進行粗分割,其對預處理后的圖像進行直方圖構(gòu)造,并采用直方圖多閾值法、以波谷點的位置作為閾值對預處理后的圖像進行粗分割,采用如下算法對所述波谷點進行選擇:設Pi為灰度值為i的像素點在預處理后的圖像中出現(xiàn)的頻率,讓Pi與其相鄰的局部鄰域Pt作比較,Pt={Pi-n,...,Pi-1,Pi+1,...Pi+n},參數(shù)n的取值范圍為[4,8],表示Pt左右鄰域像頻范圍,Pt中最小頻率值為Ptmin,次最小頻率值為Ptmins,若則i是波谷點,若則i不是波谷點,定義谷點函數(shù)v(i):v(i)=1,Pi≤Ptmin·Ptmins0,Pi>Ptmin·Ptmins]]>對選出的所有谷點v(i)=1,增加距離約束條件和概率約束條件,若相鄰谷點i和j之間的距離表示為d=|i-j|,概率差表示為g=|Pi-Pj|,設定距離參數(shù)D來反映波谷點之間應保持的最小距離,且Dmin和Dmax分別為相鄰波谷點最小距離和最大距離,定義距離約束函數(shù)d(i):d(i)=1,d≥D0,d<D]]>設定概率差參數(shù)G來反映波谷點間的閾值差,且Gmin和Gmax分別為相鄰波谷點間的最小概率差和最大概率差,定義概率差約束函數(shù)g(i):g(i)=1,g≥G0,g<G]]>定義波谷點選擇函數(shù)為:x(i)=v(i)×d(i)×g(i)式中,當x(i)=1時,表示波谷點被選中;(20)道路識別子模塊:用于通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,進而在多神經(jīng)網(wǎng)絡中選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,并將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,所述多神經(jīng)網(wǎng)絡包括N個神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)目N∈[3,5],其中每個神經(jīng)網(wǎng)絡的正負訓練樣本來自放置在不同區(qū)域的多個窗口,設所述多神經(jīng)網(wǎng)絡表示為{W1(μ1,δ1),W2(μ2,δ2),...,WN(μN,δN)},μ和δ分別表示對應于神經(jīng)網(wǎng)絡的正訓練樣本和負訓練樣本,則定義網(wǎng)絡選取模型為:W={Wk(μk,δk),f(μk)=1,f(δk)=0,k∈[1,N]}其中,W為最終選取的合適網(wǎng)絡,Wk(μk,δk)表示合適的神經(jīng)網(wǎng)絡,f(μk)表示神經(jīng)網(wǎng)絡Wk(μk,δk)的正訓練樣本窗口檢測結(jié)果為1,f(δk)表示W(wǎng)k(μk,δk)的負訓練樣本窗口檢測結(jié)果為0;(21)網(wǎng)絡訓練子模塊,用于在道路識別子模塊運作的同時使用合適網(wǎng)絡的訓練樣本窗口提取的特征對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練;(22)車輛引導線提取子模塊:用于提取車輛引導線,所述車輛引導線定義為道路區(qū)域和非道路區(qū)域的分界線。所述彩色圖像預處理模塊中,進行目標提取時基于HSV空間中顏色分量投影模型,投影公式為:V(x,y)=V(x,y)V(x,y)≥TV1orV(x,y)≤TV2orS(x,y)<TsH(x,y)×σ+ξ(otherwise)]]>式中,當不滿足時,將色調(diào)分量H投影到V平面;V(x,y)表示亮度分量V上對應的點,H(x,y)為色調(diào)分量H上對應的點,σ表示用于避免色調(diào)分量H和亮度分量V重合的拉伸因子,ξ是投影以后數(shù)值的分段,ξ>σ,TS為設定的飽和度閾值,為設定的亮度閾值。優(yōu)選地,所述飽和度閾值和亮度閾值的取值分別為:Ts=20。其中,所述網(wǎng)絡訓練子模塊包括:(1)特征提取單元,其采用3個尺度和6個方向構(gòu)成的18個小波濾波器進行Gabor小波變換,提取預處理后的圖像的紋理特征,同時采用10窗口提取預處理后的圖像的顏色特征,并量化為4級,以得到22維特征;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)建單元,用于根據(jù)所述22維特征構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡,神經(jīng)網(wǎng)絡包括輸入層、中間層和輸出層,輸入層設置22個神經(jīng)元,輸出層設置1個神經(jīng)元,輸出為1時表示道路區(qū)域,輸出為0時表示非道路區(qū)域;(3)網(wǎng)絡訓練單元,用于在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練。本實施例設置彩色圖像預處理模塊,大大簡化了圖像分析和處理的工作量;在直方圖閾值粗分割子模塊中,把波谷點位置作為閾值進行分割,可以得到比較完整的區(qū)域;設置道路識別子模塊,通過多神經(jīng)網(wǎng)絡檢測的方式對經(jīng)直方圖閾值粗分割子模塊分割后的區(qū)域進行識別,選擇合適的神經(jīng)網(wǎng)絡對道路區(qū)域進行合并,將剩余區(qū)域直接映射到非道路區(qū)域,并定義網(wǎng)絡選取模型,提高了識別的效率,同時在車輛運動過程中每隔2s對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練,達到對道路進行自適應檢測的要求;本實施例參數(shù)n取值為8,N取值為5,檢測效率相對提高了3.4%。最后應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對本發(fā)明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術方案的實質(zhì)和范圍。當前第1頁1 2 3 
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