环境感知解决方案


上博智像双目立体视觉环境感知系统可以使无人系统具备对环境的深度感知能力,在无人机、智能机器人等领域有着非常广泛的应用前景。同时,随着智能硬件的普及和发展,无人系统对智能硬件在小型化、低功耗、低成本等方面有着强烈的要求,在此背景下,上博智像研发出了基于双目立体视觉的环境感知解决方案。


功能定义及性能指标

双目摄像头的成像原理与人眼相似,通过三角测距算法获得视域内任意目标的距离数据。


该方案由主控和双目视觉模块两部分组成,具备视觉深度传感器和强大的运算能力,可以实现对空间环境的3D深度感知,实现高精度视觉定位,还可实时输出前方障碍物的距离信息,让无人机规避障碍物的同时,还能重新规划最优飞行路线。


上博智像ZXBV双目立体视觉系统兼具高实时性、高可靠性、低功耗等优点,其测距精度达到95%以上,传输速度达到40ms/帧。


方案优势

突破一 FPGA+ARM的图像处理机架构,节省运算带宽,提高系统效率


ZXBV双目立体视觉系统基于FPGA+ARM的图像处理机架构。ARM微处理器拥有丰富的指令集;FPGA在速度和并行运算方面具有很大优势,为处理器“瘦身”的同时,还可满足图像处理的实时性要求,提高了系统效率。FPGA+ARM的图像处理架构简单而又功能强大,有效提高了系统的灵活性和可升级性。


突破二 开启辅助激光,实现对夜间低纹理障碍物的准确探测

视觉系统对特征不明显、低纹理等障碍物无法有效识别。而ZXBV增设了激光辅助模块,可根据需要向系统正前方发射一束激光,前方障碍物则被打上激光点标记,系统通过发射激光、采集图像、处理图像等流程,最终计算出障碍物距离信息。



突破三 自主研发的前后向避障及下向仿地飞行功能,极大提升无人机的智能化和可靠性

ZXBV双目立体视觉系统可同时支持三组双目视觉模块,置于无人机前向和后向的模块能够实现无人机前、后向避障功能,下向的模块可实现定高仿地飞行功能。ZXBV这种“一拖三”的创新型设计,集成化程度更高,体积更小,功耗更低,有效提升无人机智能化和可靠性。


突破四 视觉里程计辅助导航,实现实时精准定位

ZXBV采用双目视觉里程计作为GPS定位系统的辅助系统,利用双目视觉系统获取图片信息,进而通过计算图片间的关联关系来估计物体运动情况。该定位方法具有精度高、实时性好、不受周围环境和空间限制等优点。


应用情况

截至目前,上博智像ZXBV 双目立体视觉系统已应用到多类型直升机、多旋翼无人机上,与分布在全国各地的多个飞机、飞控厂家开展了技术对接与友好合作。