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基于摄像头路面检测的平衡车系统测控方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-01-25 08:43:42
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 涂媛 | 2024-01-25 08:43:42
本发明公开了一种基于摄像头路面检测的平衡车系统测控方法,利用摄像头将采集到路面图像中的LBP纹理特征统计信息进行梯度差分的方法得到路面纹理分布，配合惯性传感器的滤波前后对比差分，将二者加权求和来求取一个归一化的的路面病害程度的估计，最后用于改善平衡车的惯性传感器测算系统，实时自适应改变卡尔曼滤波器实现预测角度更加精确,同时根据摄像头反馈值来选择电机控制策略。采用本发明技术方案，能估计测算得出路面颠簸病害程度，引入视觉后优化了卡尔曼预测的收敛和精度，得出更为稳定的电机控制策略，同时，视觉传感器采集到的视觉信息还可以保存下来满足人工分析或进行预警处理需要，增强人机交互，提高了整体安全性。
针对现有技术中存在的不足，本发明解决的问题是提高平衡车控制精度，确保整体安全性。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种基于摄像头路面检测的平衡车系统测控方法,利用摄像头将采集到路面图像中的LBP纹理特征统计信息进行梯度差分的方法得到路面纹理分布，配合惯性传感器的滤波前后对比差分，将二者加权求和来求取一个归一化的路面病害程度的估计，最后用于改善平衡车的惯性传感器测算系统，实时自适应改变卡尔曼滤波器实现预测角度更加精确,同时根据摄像头反馈值来选择电机控制策略
基于摄像头路面检测的平衡车系统测控方法的应用前景十分广阔。
随着人工智能技术和自动化技术的不断发展，平衡车系统在工业、交通、医疗、物流等领域的应用越来越广泛。基于摄像头路面检测的平衡车系统测控方法可以提高平衡车系统的安全性和稳定性，降低操作人员的劳动强度，提高生产效率。
因此，基于摄像头路面检测的平衡车系统测控方法具有广泛的应用前景，未来将在工业、交通、医疗、物流等领域发挥重要作用。
广西师范大学地处世界级旅游城市、国家历史文化名城桂林，是国家教育部与广西壮族自治区人民政府共建高校，“中西部高校基础能力建设工程项目”高校，广西重点建设的“国内一流大学”高校，全国文明校园。有王城、育才、雁山3个校区，校园面积4100多亩，各类学生50000多人，各类教职工4000多人（含离退休人员）。学校已发展成为广西教师教育的“领头羊”、人文强桂的“主力军”、科技兴桂的“生力军”、广西国际教育的“排头兵”。目前，学校正全力推进“双一流”建设和综合改革，努力实现建设国际知名、教师教育特色鲜明的国内一流大学的目标。
(1)在不同路面条件下，引入视觉配合惯性传感器进行数据融合，自动检测路面病害平坦程度并进行量化。
(2)在路面复杂的条件下，将视觉得出的路面信息接入卡尔曼预测模型，实现模型动态化自适应，可加快滤波器迭代过程中收敛速度和加快预测信号的跟随性。
(3)将视觉得出的路面信息进行决策来选择电机控制方法(串级PID、模糊PID)，卡尔曼预测出的控制信号输入到PID控制器，得到更加适合路面的电机控制量。
(4)在视觉传感器采集到的视觉信息还可以保存下来，需要时可调取进行路面人工分析或进行预警处理，增强人机交互，提高了整体安全性。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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