[发明专利]一种消防机器人火源识别定位装置和方法

说明书

本发明公开一种消防机器人火源识别定位装置和方法，包括S1：获取待消防环境现场中温度最高点P；S2：通过双目摄像机分别对温度最高点P进行拍摄得到对应的投影点P1和P2；S3：建立三维空间坐标系，计算待消防环境现场中温度最高点P的位置。本发明通过消防机器人上的双目摄像机对目标图像(火源或高温点)的抓取，推导出目标图像与测试点的实际距离；再利用测距仪对目标图像进行距离测量，与热成像摄像机、双目像机相结合，从而获得目标图像准确的方位及距离信息，提高消防机器人识别定位火源精度。

技术领域

本发明涉及消防技术领域，特别涉及一种消防机器人火源识别定位装置和方法。

背景技术

发生火灾时，消防人员往往是第一时间出动救援，为人们的生命安全和财产安全带去了保障，但同时由于火灾引发的崩塌对救援造成阻碍，使得消防人员自身却有着相当大的危险性。因此随着技术的发展，消防机器人应运而生。

但火灾现场环境恶劣，浓烟密布，操作人员由于视野或环境影响，极可能出现无法瞄准的问题；即使消防人员发现并定位着火点，需遥控消防水炮进行打水定位，这中间需要较长的调试和定位耗时，对危及的恶劣环境和抢险现场来说非常不利。故如何实现消防机器人对火源的快速识别定位是快速救险的关键。

发明内容

针对现有技术中消防机器人识别定位火源精度较低的问题，本发明提出一种消防机器人火源识别定位装置和方法，通过双目摄像机和热成像定位火源的三维空间坐标，从而获得准确的方位及距离信息，提高消防机器人识别定位火源精度。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种消防机器人火源识别定位装置，包括热成像、双目摄像机、测距仪和控制器，所述热成像、双目摄像机、测距仪和控制器均安装在消防机器人上。

优选的，所述热成像用于获取待消防环境现场中温度最高点；所述测距仪用于对最高温度点进行距离测量，获得准确的方位及距离信息；所述双目摄像机用于对温度最高点的图像进行抓取；控制器，用于根据温度最高点的图像、方位及距离信息计算出温度最高点的空间坐标。

优选的，所述双目摄像机包括左相机和右相机；所述测距仪为激光测距传感器。

本发明还提供一种消防机器人火源识别定位方法，具体包括以下步骤：

S1：获取待消防环境现场中温度最高点P；

S2：通过双目摄像机分别对温度最高点P进行拍摄得到对应的投影点P1和P2；

S3：建立三维空间坐标系，计算待消防环境现场中温度最高点P的位置。

优选的，所述S3包括：

以双目摄像机中左相机的光学中心位置为原点，建立三维空间坐标系，则温度最高点P的坐标为(X,Y,Z)、投影点P1的坐标为(X₁,Y₁)和投影点P2的坐标为(X₂,Y₂)，投影点P1和投影点P在Y轴方向的投影距离相等，即Y₁＝Y₂＝y；

则根据以下公式计算温度最高点P的位置：

公式(1)中，D表示左相机光学中心和右相机光学中心的水平距离，即点O1和O2的距离；表示投影点P1和P2在X轴方向的投影相差距离；y表示投影点P1和P2在Y轴方向的投影距离；f表示左相机和右相机的焦距。

综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：