[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

说明书

本发明属于机器人利用技术领域，公开了一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法。本发明包括建站过程和任务巡检过程两个部分。在轨道上采集若干个标志点，隧道机器人以一定的速度在轨道上运动，当到达标志点时调整云台，使得相机对准监测的电缆，位于画面中央，然后拍摄可见光图像和红外图像，并合成采集的红外图像形成全景图。巡检机器人正常自动执行任务，匀速运动，在运动过程中动态调整云台，采集数据，生成红外全景图以供分析，无需人员干预。本发明既能整体展示隧道内电缆的温度状况，又能局部细节地提供电缆的温度数据。

技术领域

本发明属于机器人利用技术领域，具体涉及一种基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法。

背景技术

当前世面上已经存在一些用于轨道巡检的移动机器人，类型多为悬挂型。在轨道上巡检的移动机器人的一个重要应用场景是在隧道中巡检电缆温度，其最重要的内容是使用红外相机进行热成像，检查电缆设备等是否有异常温度并报警。

现在的机器人巡检解决方法都未能从整体上反映隧道内电缆设备等的温度情况，给维修人员的观感是局部的、割裂的。

需要一种能够多尺度地表现隧道内电缆温度状况的技术方法。

当前全景拼接方法主要基于可见光图像，且大多基于如下假设：拍摄时相机的光心是不动的，拍摄的照片围绕着相机光心旋转。不符合实际需求。

发明内容

本发明目的是提供基于轨道移动机器人的热传导全景成像方法，既能整体展示隧道内电缆的温度状况，又能局部细节地提供电缆的温度数据。

具体地说，本发明是采用以下技术方法实现的：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，将标记点位置的所述信息输入数据库；B2)、启动所述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并生成温度全景图。

可以理解，要想使系统成功运行，首先需要手动对目标轨道进行一次巡检收集需要的信息，这被称为建站过程。在轨道上采集若干个标志点，隧道机器人以一定的速度在轨道上运动，当到达标志点时调整云台，使得相机对准监测的电缆，位于画面中央，然后拍摄可见光图像和红外图像，并合成采集的红外图像形成全景图。自动巡检过程主要任务是巡检机器人正常自动执行任务，匀速运动，在运动过程中动态调整云台，采集数据，生成红外全景图以供分析，无需人员干预。

进一步而言，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红外相机的视场角。

可以理解，否则无法全覆盖。

进一步而言，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。

进一步而言，所述信息包括此时云台的角度，机器人机身的高度和角度，标记点位置，相机镜头到电缆的距离，当前所述标记点到上一标记点的距离。

进一步而言，对所述采集的数据后期处理包括以下步骤：