一种栈板位置识别方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像识别领域，尤其涉及一种栈板位置识别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着技术的发展，AGV（自动导航小车）的应用越来越广泛。其中叉车具有一对平行叉齿，广泛应用于仓库内的栈板搬运、港口内的货物搬运或者工地内的建筑材料搬运，如何实现与栈板精确对接是叉车AGV导航技术的核心部分，随着叉车AGV应用的增多，对栈板位置的识别、对接栈板的速度、精度要求也在不断地提高。

目前常用的叉车AGV栈板对接方法分为有识别和无识别两类，无识别方法通常要求栈板按照预设位置放置，令叉车AGV按照预设路径行驶，当到达路径终点时与栈板完成对接，这种方法对栈板放置误差要求很高，当栈板放置与预设值存在较大位置或角度偏差时叉车AGV无法准确对准栈板，造成对接失败；有识别方法使用栈板识别算法计算栈板与叉车AGV的相对位置与姿态，但由于栈板识别算法存在延时，通常叉车AGV会先移动至预设准备点停止移动，随后开启栈板识别得到栈板相对于叉车AGV的位置，最后计算路径并完成与栈板的对接，这种方法由于需要停止下来再识别，因此效率不高，所以本领域急需一种效率高且能准确识别栈板位置的方法。

发明内容

本发明提供一种栈板位置识别方法、装置、电子设备及存储介质，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

本发明一方面提供一种栈板位置识别方法，包括：

根据所述叉车的当前位置数据和所述栈板的当前位置数据，计算所述叉车到所述栈板的当前路径，以使所述叉车沿所述当前路径向所述栈板移动，所述叉车在移动的过程中：

在识别起始时刻采集栈板图像；

根据栈板图像生成栈板在所述识别起始时刻相对所述叉车的第一位置数据，生成所述第一位置数据的时刻为识别结束时刻；

获取所述叉车在所述识别结束时刻的第二位置数据；

获取用于表征所述叉车移动轨迹的序列，所述序列包含多个数据组，所述每个数据组中包含该数据组产生的时刻、该时刻对应的叉车位置数据和叉车速度数据，所述多个数据组在所述序列中按照数据组产生的时刻排列；

根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组；

根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时刻、所述至少一个数据组计算栈板位置数据。

其中，所述叉车的当前位置数据的初始值为预设的叉车位置数据，所述栈板的当前位置数据的初始值为预设的栈板的位置数据。

其中，所述计算栈板位置数据之后，该方法还包括：

将所述叉车的当前位置数据更新为所述第二位置数据，将所述栈板的当前位置数据更新为计算得到的所述栈板位置数据，并执行所述计算所述叉车到所述栈板的当前路径的操作。

其中，所述在所述计算所述叉车到所述栈板的当前路径时，该方法还包括：

在所述路径中选取识别终止点，所述识别终止点与所述栈板的当前位置的距离大于等于预设长度。

其中，该方法还包括：

当所述叉车移动至所述当前路径中的识别终止点时，以当前路径为最终路径移动，直到所述叉车移动到所述最终路径中的栈板位置，完成与栈板的对接。

其中，所述根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组，包括：

从所述序列中获取与所述识别起始时刻相邻的第一时刻所属的第一数据组和第二时刻所属的第二数据组，所述第一时刻早于所述识别起始时刻、所述第二时刻晚于所述识别起始时刻；

或者从所述序列中获取与所述识别起始时刻相同的第三时刻所属的第三数据组。

其中，根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时刻、第一数据组和第二数据组计算栈板位置数据，包括：

根据以下公式计算叉车在所述识别起始时刻的第三位置数据

所述

根据以下公式计算栈板位置数据

所述

其中，根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时刻和第三数据组计算栈板位置数据，包括：

根据以下公式计算栈板位置数据

所述

本发明另一方面提供一种栈板位置识别装置，包括：

计算模块，用于根据所述叉车的当前位置数据和所述栈板的当前位置数据，计算所述叉车到所述栈板的当前路径，以使所述叉车沿所述当前路径向所述栈板移动，所述叉车在移动的过程中：

采集模块，用于在识别起始时刻采集栈板图像；

识别模块，用于根据栈板图像生成栈板在所述识别起始时刻相对所述叉车的第一位置数据，生成所述第一位置数据的时刻为识别结束时刻；

定位模块，用于获取所述叉车在所述识别结束时刻的第二位置数据；

所述定位模块，还用于获取用于表征所述叉车移动轨迹的序列，所述序列包含多个数据组，所述每个数据组中包含该数据组产生的时刻、该时刻对应的叉车位置数据和叉车速度数据，所述多个数据组在所述序列中按照数据组产生的时刻排列；

所述计算模块，还用于根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组；

所述计算模块，还用于根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时刻、所述至少一个数据组计算栈板位置数据。

本发明再一方面提供一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线；

其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本发明所述的栈板位置识别方法。

本发明还一方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明所述的栈板位置识别方法。

在本发明上述方法中，通过采集的栈板图像计算栈板相对于叉车位置的数据，利用识别起始时刻从叉车移动轨迹序列中获取与识别起始时刻相邻的两个时刻所属的数据组或者与识别起始时刻相同的一个时刻所属的数据组，然后通过数据组中的数据对叉车的位置数据进行计算，再根据叉车位置数据和栈板相对于叉车位置的数据计算出精确的栈板位置数据，使得叉车能够在移动中即可对栈板位置进行精确的识别并提高了叉车识别栈板位置的效率，并且叉车在移动过程中对栈板位置进行多次识别，避免了单次识别误差较大而造成最终对接失败，现有的识别栈板位置方法需要叉车减速到停止，然后识别栈板位置后再加速往栈板位置移动最后完成与栈板的对接，整个过程非常耗时，所以每次完成与栈板的对接平均需要10秒的时间，而本发明的识别栈板位置方法使得叉车在移动中就完成了对栈板位置的识别，所以每次完成与栈板的对接平均只需要5秒的时间，为叉车与栈板完成对接节省了大量的时间。

附图说明

图1示出了本发明一实施例提供的栈板位置识别方法流程示意图；

图2示出了本发明一实施例提供的序列示意图；

图3示出了本发明一实施例提供的栈板位置识别方法具体流程示意图；

图4示出了本发明一实施例提供的根据预设叉车位置和预设栈板位置生成的路径的示意图；

图5示出了本发明一实施例提供的根据叉车当前位置和栈板当前位置生成的当前路径的示意图；

图6示出了本发明一实施例提供的栈板位置识别装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了准确地识别栈板位置，提高叉车与栈板对接的效率和精度，如图1所示，本发明一实施例提供了一种栈板位置识别方法，该方法包括：

步骤101，根据所述叉车的当前位置数据和所述栈板的当前位置数据，计算所述叉车到所述栈板的当前路径，以使所述叉车沿所述当前路径向所述栈板移动，所述叉车在移动的过程中：

在识别起始时刻采集栈板图像。

根据叉车的当前位置和栈板的当前位置，计算叉车到栈板的路径，叉车沿路径移动；

在识别起始时刻，采集栈板图像。

步骤102，根据栈板图像生成栈板在所述识别起始时刻相对所述叉车的第一位置数据，生成所述第一位置数据的时刻为识别结束时刻。

根据栈板图像生成栈板在识别起始时刻相对叉车的第一位置数据，因为栈板图像 是在识别起始时刻采集的，所以根据栈板图像生成的第一位置数据是相对于识别起始时刻 的叉车的位置的位置数据，生成第一位置数据需要一定的时间，所以生成第一位置数据的 时刻为识别结束时刻，第一位置数据是基于叉车的车体参考系，也就是该参考系的原点是 叉车采集栈板图像时所在的位置，所以该数据表示栈板相对于叉车采集栈板图像时所在的 位置的数量关系，该数据包含3个分量：

步骤103，获取所述叉车在所述识别结束时刻的第二位置数据。

获取叉车的第二位置数据，因为是在识别结束时刻获取的，所以第二位置数据是识别结束时刻的叉车的位置数据。

步骤104，获取用于表征所述叉车移动轨迹的序列，所述序列包含多个数据组，所述每个数据组中包含该数据组产生的时刻、该时刻对应的叉车位置数据和叉车速度数据，所述多个数据组在所述序列中按照数据组产生的时刻排列。

获取用于表征叉车移动轨迹的序列，如图2所示，序列是在叉车开始移动的那一刻开始直到当前时刻通过2D激光点云来和轮式里程计按照预设的时间间隔记录叉车的位置数据和速度数据，每个叉车的位置数据和速度数据对应一个时刻，将该三个数据组成一个数据组，多个数据组组成了序列并在序列中按照数据组产生的时刻排列。

步骤105，根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组。

在步骤105中，根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组，在一可实施方式中，从所述序列中获取与所述识别起始时刻相邻的第一时刻所属的第一数据组和第二时刻所属的第二数据组，所述第一时刻早于所述识别起始时刻、所述第二时刻晚于所述识别起始时刻；

从序列中获取与识别起始时刻相邻且早于识别起始时刻的第一时刻所属的第一数据组和与识别起始时刻相邻且晚于识别起始时刻的第二时刻所属的第二数据组；

例如，识别起始时刻为12：12：23，序列中比12：12：23早且相邻的时刻为12：12：20，比12：12：23晚且相邻的时刻为12：12：25，则确定12：12：20为第一时刻，第一时刻所属的数据组为第一数据组，12：12：25为第二时刻，第二时刻所属的数据组为第二数据组。

在步骤105中，根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组，在另一可实施方式中，从所述序列中获取与所述识别起始时刻相同的第三时刻所属的第三数据组；

从序列中获取与识别起始时刻相同的第三时刻所属的第三数据组；

例如，识别起始时刻为12：12：23，序列中的一个时刻也为12：12：23，那么将该时刻确定为第三时刻，第三时刻所属的数据组确定为第三数据组。

步骤106，根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时刻、所述至少一个数据组计算栈板位置数据。

在步骤106中，根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时 刻、所述至少一个数据组计算栈板位置数据，在一可实施方式中，根据以下公式计算叉车在 所述识别起始时刻的第三位置数据

所述

根据以下公式计算栈板位置数据

所述

在步骤106中，根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时 刻、所述至少一个数据组计算栈板位置数据，在另一可实施方式中，根据以下公式计算栈板 位置数据

所述

如图3所示，本发明一实施例提供了一种栈板位置识别方法的具体方法，该方法包括：

该方法具体分为三个阶段，第一个阶段为初始阶段，该阶段的方法包括：

在叉车开始需要与栈板对接时，叉车开始减速，直到叉车的速度降至预设速度，为接下来动态识别栈板及规划和更新路径预留足够的调整时间；

步骤201，在叉车降速至预设速度后，如图4所示，需要根据预设的叉车位置数据和 预设的栈板位置数据，将预设的叉车位置作为起点，预设的栈板位置作为终点，生成路径并 在该路径上选取识别初始点和识别终止点，预设的叉车位置数据是基于预先搭建好的地图 参考系，所以预设的叉车位置数据是绝对位置数据，预设的叉车位置数据包含3个分量：

步骤202，叉车沿该路径移动，在移动的过程中需要判断叉车是否经过了该路径上的识别起始点；

步骤207，若叉车还未经过该路径上的识别起始点，则叉车继续沿着该路径移动并持续判断叉车是否经过了该路径上的识别起始点。

若叉车已经过该路径上的识别起始点，则进入第二个阶段，第二个阶段为叉车在到达了图4所示的路径上的识别起始点后，该阶段的方法包括：

步骤203，根据步骤101到步骤106中所述的方法计算出叉车和栈板的当前位置数据；

步骤204，如图5所示，根据叉车的当前位置数据和栈板的当前位置数据，以叉车的当前位置为起点，栈板的当前位置为终点，生成当前路径并在当前路径中选取识别终止点，使叉车沿着当前路径移动，在当前路径上选取的识别终止点有可能和上一次计算的路径上的识别终止点重合，也可能不重合；

步骤205，在叉车沿着当前路径移动的过程中，持续判断叉车是否经过当前路径中的识别终止点，若叉车未经过当前路径中的识别终止点，则重复第二个阶段的方法，计算新的叉车和栈板的当前位置数据并生成新的当前路径，使叉车沿着新的当前路径移动直到叉车到达当前路径中的识别终止点。

第三个阶段为叉车在到达了当前路径中的识别终止点后，该阶段的方法包括：

步骤206，停止计算新的叉车和栈板的当前位置数据，将当前路径确定为最终路径，直到叉车移动到最终路径中的终点，完成与栈板的对接。

在本发明上述方案中，通过采集的栈板图像计算栈板相对于叉车位置的数据，利用识别起始时刻从叉车移动轨迹序列中获取与识别起始时刻相邻的两个时刻所属的数据组或者与识别起始时刻相同的一个时刻所属的数据组，然后通过数据组中的数据对叉车的位置数据进行计算，再根据叉车位置数据和栈板相对于叉车位置的数据计算出精确的栈板位置数据，使得叉车能够在移动中即可对栈板位置进行精确的识别并提高了叉车识别栈板位置的效率，并且叉车在移动过程中对栈板位置进行多次识别，避免了单次识别误差较大而造成最终对接失败，现有的识别栈板位置方法需要叉车减速到停止，然后识别栈板位置后再加速往栈板位置移动最后完成与栈板的对接，整个过程非常耗时，所以每次完成与栈板的对接平均需要10秒的时间，而本发明的识别栈板位置方法使得叉车在移动中就完成了对栈板位置的识别，所以每次完成与栈板的对接平均只需要5秒的时间，为叉车与栈板完成对接节省了大量的时间。

本发明一实施例还提供了一种栈板位置识别装置，如图6所示，该装置包括：

计算模块10，用于根据所述叉车的当前位置数据和所述栈板的当前位置数据，计算所述叉车到所述栈板的当前路径，以使所述叉车沿所述当前路径向所述栈板移动，所述叉车在移动的过程中：

采集模块20，用于在识别起始时刻采集栈板图像；

识别模块30，用于根据栈板图像生成栈板在所述识别起始时刻相对所述叉车的第一位置数据，生成所述第一位置数据的时刻为识别结束时刻；

定位模块40，用于获取所述叉车在所述识别结束时刻的第二位置数据；

所述定位模块40，还用于获取用于表征所述叉车移动轨迹的序列，所述序列包含多个数据组，所述每个数据组中包含该数据组产生的时刻、该时刻对应的叉车位置数据和叉车速度数据，所述多个数据组在所述序列中按照数据组产生的时刻排列；

所述计算模块10，还用于根据所述识别起始时刻从所述序列中获取至少一个数据组；

所述计算模块10，还用于根据所述第一位置数据、第二位置数据、识别起始时刻、识别结束时刻、所述至少一个数据组计算栈板位置数据。

其中，所述计算模块10，还用于所述叉车的当前位置数据的初始值为预设的叉车位置数据，所述栈板的当前位置数据的初始值为预设的栈板的位置数据。

其中，所述计算模块10，还用于将所述叉车的当前位置数据更新为所述第二位置数据，将所述栈板的当前位置数据更新为计算得到的所述栈板位置数据，并执行所述计算所述叉车到所述栈板的当前路径的操作。

其中，所述计算模块10，还用于在所述路径中选取识别终止点，所述识别终止点与所述栈板的当前位置的距离大于等于预设长度。

其中，所述计算模块10，还用于当所述叉车移动至所述当前路径中的识别终止点时，以当前路径为最终路径移动，直到所述叉车移动到所述最终路径中的栈板位置，完成与栈板的对接。

其中，所述计算模块10，还用于从所述序列中获取与所述识别起始时刻相邻的第一时刻所属的第一数据组和第二时刻所属的第二数据组，所述第一时刻早于所述识别起始时刻、所述第二时刻晚于所述识别起始时刻；

所述计算模块10，还用于或者从所述序列中获取与所述识别起始时刻相同的第三时刻所属的第三数据组。

其中，所述计算模块10，还用于根据以下公式计算叉车在所述识别起始时刻的第 三位置数据

所述

所述计算模块10，还用于根据以下公式计算栈板位置数据

所述

其中，所述计算模块10，还用于根据以下公式计算栈板位置数据

所述

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。