视觉导航系统具有成本低、可靠性高、稳定性高和环境感知能力强等其他导航方式所不及的优势,因而成为自主导航领域的主要研究方向和发展趋势。本文设计的叉车视觉导航系统以路径边缘直线和货架边缘直线作为跟踪特征进行了探讨和研究。其内容和特色如下：根据叉车视觉导航系统的实际需要和现有软、硬件条件,按照导航系统实时性和可靠性的要求,设计出了叉车视觉导航系统的总体方案。以特征跟踪作为叉车视觉导航系统的指导思想,在图像处理过程中,选择和改进适合视觉导航的算法以提高系统的实时性和稳定性：在提高实时性方面,根据所跟踪的特征在图像中的位置不同,分别设置不同的处理ROI区域,以减少数据量和处理难度；在提高稳定性方面,根据视觉导航的连续动态过程,在图像序列中,以上一帧参数信息作为下一帧的参数估计,这样设计减小了系统导航参数误差。根据叉车的工作环境,设计了一种基于跟踪器的特征边缘直线跟踪方法,路径边缘直线和货架边缘直线作为主要跟踪目标。路径边缘直线作为直行导航信息,货架边缘直线作为定位导航信息。边缘直线跟踪方法主要包括建立特征匹配集合、描述特征直线和基于区域的跟踪设计。基于区域跟踪设计使得视觉导航实现简单,而且基于类的设计方法在程序实现过程中效率高。综合考虑系统处理流程,本文选择了适合视觉导航开发和应用的C++和OpenCV作为开发工具。利用OpenCV编写程序可调用高层函数解决视觉导航的复杂问题,同时也可以调用基本函数创建系统框架。