本发明涉及煤矿井下装备，具体而言，涉及一种基于视觉的井下辅运机器人icar导航方法及系统。
背景技术：
1、为了在井下环境中能实现无人驾驶，通常利用各类传感器建立无人驾驶的系统。例如，采用激光雷达传感器、毫米波雷达传感器、超声波雷达传感器等传感器对周围环境进行感知。
2、然而现有的井下无人驾驶系统，采用激光雷达等作为主要传感器，成本较为高昂，且对环境进行感知后进行导航的准确性及稳定性不足，不能适应井下复杂巷道环境，障碍识别率低、防碰撞安全性差，在实际应用中难以满足需求。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明实施例提供一种基于视觉的井下辅运机器人icar导航方法，所述方法包括：获取视觉相机采集的井下巷道的图像；所述图像包括布置在巷道底板上的导控线或布置在巷道顶板上的导控线；对所述图像进行预处理；所述预处理包括图像增强及滤波处理；对预处理后的图像进行轨道线特征点提取，以及对所述轨道线特征点进行直线拟合得到虚拟轨道；根据所述虚拟轨道计算无人车的位置姿态信息，以及根据所述位置姿态信息控制所述无人车沿所述虚拟轨道行驶。
2、可选地，所述对预处理后的图像进行轨道线特征点提取，以及对所述轨道线特征点进行直线拟合得到虚拟轨道，包括：利用边缘检测技术对预处理后的图像进行提取得到车道线信息；利用霍夫变换对所述车道线信息检测得到车道线的特征点；基于最小二乘法和ransac算法对所述特征点进行直线拟合，得到虚拟轨道。
3、可选地，所述利用边缘检测技术对预处理后的图像进行提取得到车道线信息，包括：利用canny算子对预处理后的图像进行边缘检测，提取得到车道线信息。
4、可选地，所述对所述图像进行预处理，包括：对所述图像采用直方图均衡化算法进行图像增强；通过最小均方误差滤波对所述图像进行滤波处理。
5、可选地，所述对所述图像进行预处理，还包括：在图像增强前对所述图像进行图像灰度化；和/或，在滤波处理后对所述图像进行图像二值化后输出目标图像。
6、可选地，所述根据所述虚拟轨道计算无人车的位置姿态信息，包括：建立坐标系，对视觉相机进行标定，得到无人车的初始定位；利用直方图滤波法对所述虚拟轨道进行计算，得出无人车的相对位置。
7、可选地，在所述井下巷道光线较亮处导控线铺设于巷道底板，在所述井下巷道光线较暗处导控线铺设于巷道顶板。
8、本发明实施例提供一种基于视觉的井下辅运机器人icar导航系统，包括虚拟轨道检测模块及循迹偏差计算模块，用于执行上述任一项所述的井下智能辅运机器人icar导航方法。
9、可选地，所述虚拟轨道检测模块包括视觉相机、计算机设备、补光灯、图像查单元及图像处理平台；所述图像处理平台用于对采集到的图像进行预处理、特征点提取及车道线的拟合；所述图像包括布置在巷道底板上的导控线或布置在巷道顶板上的导控线；所述循迹偏差计算模块用于利用直方图滤波法对车道线进行计算，以及求解得到无人车的位置姿态信息。
10、可选地，还包括布置在巷道底板上的导控线或布置在巷道顶板上的导控线；在所述井下巷道光线较亮处导控线铺设于巷道底板，在所述井下巷道光线较暗处导控线铺设于巷道顶板。
11、本发明实施例提供的基于视觉的井下辅运机器人icar导航方法及系统，基于视觉相机采集的图像进行虚拟轨道的提取和拟合，预先在井下巷道设置有布置在巷道底板上的导控线或布置在巷道顶板上的导控线，基于上述虚拟轨道可以求解无人车的位置姿态信息，进而生成车辆的控制量，保证车辆循迹行驶，可以低成本实现，提高了导航的准确性及稳定性。
1.一种基于视觉的井下辅运机器人icar导航方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对预处理后的图像进行轨道线特征点提取，以及对所述轨道线特征点进行直线拟合得到虚拟轨道，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用边缘检测技术对预处理后的图像进行提取得到车道线信息，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述图像进行预处理，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述图像进行预处理，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述虚拟轨道计算无人车的位置姿态信息，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述井下巷道光线较亮处导控线铺设于巷道底板，在所述井下巷道光线较暗处导控线铺设于巷道顶板。
8.一种基于视觉的井下辅运机器人icar导航系统，其特征在于，包括虚拟轨道检测模块及循迹偏差计算模块，用于执行权利要求1-7任一项所述基于视觉的井下辅运机器人icar导航方法。
9.根据权利要求8所述的基于视觉的井下辅运机器人icar导航系统，其特征在于，所述虚拟轨道检测模块包括视觉相机、计算机设备、补光灯、图像查单元及图像处理平台；所述图像处理平台用于对采集到的图像进行预处理、特征点提取及车道线的拟合；所述图像包括布置在巷道底板上的导控线或布置在巷道顶板上的导控线；
10.根据权利要求9所述的基于视觉的井下辅运机器人icar导航系统，其特征在于，还包括布置在巷道底板上的导控线或布置在巷道顶板上的导控线；
