[发明专利]一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法

权利要求书

1.一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，包括建站过程和任务巡检过程两个部分；

所述建站过程包括以下步骤：A1)、根据轨道的轨迹地图，在轨道轨迹上进行标记；A2)、启动巡检机器人在轨道上运动，所述巡检机器人到达标记点位置停下，调节云台使得相机对准需要拍摄的电缆目标并记录所需要的信息，所述相机包括可见光相机和红外相机，所述信息包括云台的角度、机器人机身的高度和角度、所述标记点位置、所述相机镜头到电缆的距离及当前标记点到上一标记点的距离；A3)、所述相机下发命令启动拍照，拍摄可见光图像和红外图像；A4)、在所有拍摄的可见光图像标定出需要追踪的电缆；

所述任务巡检过程包括以下步骤：B1)、将A2)中记录的所有云台角度分段拟合成一条曲线或函数，将标记点位置的信息输入数据库；B2)、启动巡检机器人在轨道上匀速运动，巡检机器人到达标记点位置，根据B1)中云台角度分段拟合成的一条曲线或函数动态调整云台；B3)、所述巡检机器人在到达标记点位时并不停下，在任务节点下发任务拍摄可见光图像和红外图像并记录所述信息；B4)、对采集的数据后期处理合成采集的红外图像并生成温度全景图，对所述采集的数据后期处理包括以下步骤：

C1)、对所述任务巡检过程中采集的数据，所述数据包括可见光图像和红外图像，在可见光图像上进行电缆区域定位；

C2)、将拍摄的成像平面变换为和轨道所在的水平面相垂直，包括红外图像和可见光图像，计算方法：假设云台的转动角度分别为偏向θz，俯仰θy，旋转θx，从这三个角度可以计算出3x3的离散余弦矩阵DCM1：

假定原始图像x轴、y轴上某个点坐标为(x0，y0)，相机标定好的内参矩阵为K，则变换后的点坐标(x1，y1)按以下方式确定：

x1＝x’/z’

y1＝y’/z’

其中(cx，cy)为相机光心，(fx，fy)分别为x轴和y轴方向的焦距，则通过插值得到变换后的第二红外图像和第二可见光图像，定位的区域也被转换到新的平面上，对应的第二可见光图像上的区域定位；

C3)、预先标定好可见光相机和红外相机的相对位置关系，将第二可见光图像上的所述定位的区域转换到第二红外图像上的区域定位；

C4)、根据拍摄时的位置确定所述第二红外图像在整体全景图上的投影位置，对重叠区域要进行融合；

C5)、将获得的所述第二红外图像上的定位区域投影到轨道所在的水平面上，按列提取出温度最大值，等比例缩放后可视化填入对应位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，电缆区域所述定位方法为特征匹配。

3.根据权利要求1所述的一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，电缆区域所述定位方法为模板匹配。

4.根据权利要求1所述的一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，所述融合为加权融合，假设在重叠区域上图像A的像素值为(x1，y1)，图像B的像素值为(x2，y2)，则合成后的像素值(x’，y’)为其中a1+a2＝1，a1和a2为加权因子。

5.根据权利要求1所述的一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，所述融合为多尺度融合，将重叠区域构造成多尺度图像金字塔，每个尺度分别加权融合，再将整个金字塔还原为一幅图像。

6.根据权利要求1所述的一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，在轨道轨迹上标记若干所述标记点，相邻两个点之间要保证距离大致相同且距离要求小于所述红外相机的视场角。

7.根据权利要求1所述的一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，其特征在于，所述标记点为轨道每隔若干米部署一枚磁钢片，所述磁钢片的位置为所述标记点。