[发明专利]基于视觉和激光雷达的轨道变形智能识别系统

权利要求书

1.一种基于视觉和激光雷达的轨道变形智能识别系统，其特征在于，包括：

视觉采集模块，所述视觉采集模块用于在所述轨道方向上进行图像拍摄，形成第一视觉图像；

激光雷达，所述激光雷达与所述视觉采集模块设置在一起，用于在所述轨道方向上对所述轨道进行三维扫描，形成所述轨道的三维点云数据；

无人机设备，所述无人机设备设置有第一支座和第二支座，所述第一支座用于放置所述视觉采集模块，所述第二支座用于放置所述激光雷达，以便于通过所述无人机设备承载所述视觉采集模块和所述激光雷达在轨道方向上进行图像拍摄和三维扫描操作；

数据处理模块，所述数据处理模块实时接收所述激光雷达采集的三维点云数据，将所述点云数据在斜平面上进行投影，形成所述三维点云数据在斜平面上的第二视觉图像；

识别模块，所述识别模块对所述第一视觉图像和所述第二视觉图像进行目标识别，分别得到所述轨道在所述第一视觉图像和所述第二视觉图像中的第一轮廓曲线和第二轮廓曲线，对所述第一轮廓曲线和所述第二轮廓曲线进行相似度计算，当所述第一轮廓曲线与所述第二轮廓曲线之间的相似度小于第一阈值时，判定视觉采集模块和激光雷达拍摄的轨道存在变形。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

控制模块，用于当所述第一轮廓曲线与所述第二轮廓曲线之间的相似度大于第一阈值小于第二阈值时，控制所述无人机设备在当前位置处于悬停状态，并通过所述无人机设备获取当前的位置坐标；

通信模块，所述通信模块将所述位置坐标发送至远程的服务端，以便于查询当前的位置坐标处是否存在设置在轨道两侧的静态拍摄设备；

若当前的位置坐标处存在静态拍摄设备，则通过所述通信模块查询当前的位置坐标处、分设在轨道两侧的第一静态拍摄设备和第二静态拍摄设备拍摄的第一静态图像和第二静态图像，通过比较第一视觉图像、第二视觉图像、第一静态图像和第二静态图像，确定所述轨道是否发生变形。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：

若当前的位置坐标处不存在静态拍摄设备，则通过所述控制模块控制所述无人机设备在当前位置坐标处的预设球形半径范围的多个不同位置进行飞行操作，以便于得到多个不同位置处视觉采集模块和激光雷达针对所述轨道形成的第一视觉图像序列和第二视觉图像序列，并基于所述第一视觉图像序列和所述第二视觉图像序列确定所述轨道是否变形。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述识别模块还用于：

对所述第一静态图像和第二静态图像进行目标识别，得到第三轮廓曲线和第四轮廓曲线；

判断所述第三轮廓曲线和所述第四轮廓曲线之间的相似度是否小于所述第一阈值；

若是，则认定所述轨道存在变形。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述识别模块还用于：

对所述第一视觉图像序列和第二视觉图像序列进行目标识别，得到第一轮廓曲线序列和第二轮廓曲线序列；

判断所述第一轮廓曲线序列和所述第二轮廓曲线序列之间的相似度是否小于所述第一阈值；

若是，则认定所述轨道存在变形。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视觉采集模块包括：

左目相机，所述左目相机用于基于左目视角采集左目视频帧；

右目相机，所述右目相机用于基于右目视角采集右目视频帧；

计算单元，所述计算单元基于所述左目视频帧图像和右目视频帧图像，计算当前视野下采集到的目标对象的深度值；

当所述深度值小于预设深度值时，舍弃当前时刻采集到的左目视频帧和右目视频帧；

当所述深度值大于预设深度值时，在基于左目视频帧和右目视频帧生成第一视觉图像之后，生成激活信号，以便于基于所述激活信号，启动所述激光雷达。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述视觉采集模块还包括：

图像预处理模块，所述图像预处理模块用于对获取到的左目视频帧和右目视频帧进行图像预处理操作。