[发明专利]一种融合全景图像和声源定位的消防机器人救援系统

说明书

本发明公开了一种融合全景图像和声源定位的消防机器人救援系统，该救援系统由消防机器人、手持终端、环视全景系统和声源定位系统组成；所述消防机器人为环视全景系统和声源定位系统供电并提供通讯接口；手持终端自带电池独立供电，通过WIFI无线网络与消防机器人无线通讯，并能接收及显示环视全景系统和声源定位系统反馈的图像及人员定位信息。该救援系统以消防机器人为主要载体，融合环视全景系统及声源定位系统确定被困人员角度位置信息，并反馈到环视全景系统上，解决了复杂环境下受困人员位置信息不准确，救援难度大的问题。

技术领域

本发明属于消防机器人领域，具体说是一种融合全景图像和声源定位的消防机器人救援系统。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展以及建筑设施和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。随着特种机器人的发展，消防机器人在抢险救援中发挥着越来越重要的作用。在危险环境下，消防机器人可替代消防员直接面对高温、黑暗、有毒及浓烟等危害环境进行灭火救援；同时，若在消防机器人上搭载融合全景图像以及通过声源进行人员定位的救援系统，使其具备人的感知功能，则可准确定位受困人员位置信息，从而解决高危环境下被困人员不易解救的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种融合全景图像和声源定位的消防机器人救援系统，一方面解决了复杂环境下受困人员位置信息不准确，救援难度大的问题，同时也避免了救援人员对现场环境不明确，从而发生二次危险的问题。

本发明采用的技术方案是：一种融合全景图像和声源定位的消防机器人救援系统，该救援系统由消防机器人、手持终端、环视全景系统和声源定位系统组成；所述消防机器人为环视全景系统和声源定位系统供电并提供通讯接口；手持终端自带电池独立供电，通过WIFI无线网络与消防机器人无线通讯，并能接收及显示环视全景系统和声源定位系统反馈的图像及人员定位信息。

消防机器人包含有主控系统和无线通讯模块一，手持终端包含有无线通讯模块二、计算机和触摸屏。所述声源定位系统采集被困人员的声源角度信息，并通过USB2.0接口传输到主控系统；同时，环视全景系统采集消防机器人四周的图像信息并合成为360度全景图像信息，通过网络通讯接口传输到主控系统。主控系统将声源角度信息和全景图像信息经无线通讯模块一传输到手持终端的无线通讯模块二；无线通讯模块二通过网络通讯接口传输到计算机，计算机对接收到的图像和声源角度信息进行处理，处理后计算机再将处理过的声源角度信息和全景图像信息传回到环视全景系统。环视全景系统根据反馈的声源角度信息，在360度全景图像上标注声音角度位置指针，最后将融合后的人员定位信息和图像传到手持终端的触摸屏。

所述消防机器人还包含有48V电池组、隔离电源模块一、隔离电源模块二和隔离电源模块三；48V电池组输出DC48V电源，分别通过隔离电源模块一、隔离电源模块二和隔离电源模块三为环视全景系统、声源定位系统和无线通讯模块一供电；所述手持终端还包含有手持终端电池组和电源板，手持终端电池组通过电池板分别为触摸屏、无线通讯模块二和计算机提供电源。

该救援系统以消防机器人为主要载体，融合环视全景系统及声源定位系统确定被困人员角度位置信息，并反馈到环视全景系统上。消防机器人作为一种无生命载体,在面临高温、有毒、缺氧和浓烟等各种危险复杂的环境时,在人力所不及之处可充分发挥其作用,大大减少消防人员伤亡。环视全景系统可实时观测机器人四周环境，无盲点，无死角，并能实现全方位、立体化视频采集。声源定位系统可在复杂及危险环境下，实时采集现场声音信息，并对现场有效声源进行精准定位，便于了解受困人员的位置信息。

本发明的有益效果是：该救援系统在消防机器人的基础上，融合全景图像和声源定位系统，对被困人员进行精准定位，解决了在复杂环境下，受困人员位置信息不准确，救援难度大的问题，同时，避免了救援人员对现场环境不明确，从而引发二次危险的问题。

附图说明