自動跟隨購物系統的設計

莊浩 范志超

摘要：自動跟隨購物系統是一款基于光學視覺跟蹤模塊以及模塊化自動跟隨底盤的購物系統。其可以自動完成對標定購物者的光學捕獲與跟蹤。使購物者可以將購物者的精力全部放在購物上。

關鍵詞：光學AprilTag跟蹤；可擴展底盤；增量PID控制算法

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0151-01

1 引言

機器視覺是從光學領域獲取相應信息的機器系統。目前機器視覺的實現多依賴于X86以及ARM cortex-a系列的高端處理器以及相應的高端軟件開發。其整個系統的實現對于體積以及相應的低成本系統的開發與調試均有相當不小的挑戰。自動跟隨購物車的光學跟蹤系統是一種低成本，袖珍的的機器視覺跟蹤系統。在這里，我們采用了國外最新的袖珍光學視覺模塊openmv3。通過Openmv模塊以及其內置的相應機器視覺算法，我們可以捕獲到購物者的空間方位以及相應姿態，并通過UART（異步串口）向自動跟隨底盤發出相應的控制指令，從而達到跟隨購物者的目的。

2 Openmv的相應構建

openmv是一款通過python語言控制的機器視覺系統。Openmv由高性能處理器STM32F765與豪威公司的OV7725構成。由于目前對人體的面部識別算法以及相應的人體特征提取算法均需要對相應數據模型進行大數據訓練。而此要求對于在商場的自動購物場合均顯得特別不合時宜。故我們在這里采用SLAM中應用廣泛的Apriltag二維碼視覺跟蹤系統。

AprilTag是一款具有相應的多個碼型家族，允許用戶自定義生成的一種特殊二維碼系統。Openmv模塊通過識別其所拍攝的圖像數據，可以迅速的判斷出圖像中是否具有相應的Apriltag對象。……