[发明专利]自主式无人感知系统与自主移动感知终端及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感知突发事件发生地点周围全方位的信息的感知终端，尤其涉及一种自主式无人感知终端，具有该自主式无人感知终端的自主式无人感知系统，及该自主式无人感知终端的工作方法，该工作方法主要涉及传感信息的信息融合方法。

背景技术

当今，各类突发事件对社会的稳定和人民生命的安全构成了极大的威胁，因此，大力发展面向突发事件的应急装备对打击恐怖性突发事件、维护社会稳定的意义重大。特别是“如何快速、有效地获取事件突发时的环境信息，为警务人员和士兵提供决策依据，从而减少人员伤亡”已经成为公共安全领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可移动的，可准确感知有突发事件发生的目标区域的环境信息的自主移动感知终端。

本发明采用的技术方案为：一种自主移动感知终端，包括从上至下顺次布置的上部壳体、下部壳体和底盖，扰动电机、方向驱动轮和与方向驱动轮一一对应配置的舵机，以及感知传感单元，其中，所述上部壳体、下部壳体和底盖的外表面均为回转体，且拼接为球面；各方向驱动轮安装于所述下部壳体的底部，并通过下部壳体的底壁外露，各舵机安装于下部壳体中，舵机的输出轴和与各自相对应的方向驱动轮的转轴连接，所述扰动电机安装于设置在下部壳体中的安装架上，所述扰动电机的输出轴与上部壳体的内壁固定连接，以带动上部壳体在下部壳体上绕自身的回转轴转动；所述底盖虚掩地与下部壳体相贴合，使所述方向驱动轮通过底壁外露的部分置于所述底盖中；

所述感知传感单元包括可见光传感器、红外线传感器、生命探测仪和超声波传感器，所述可见光传感器和红外线传感器安装于所述上部壳体上；所述生命探测仪和超声波传感器安装于所述下部壳体上，且间隔布置；以及，

所述自主移动感知终端还包括设置于下部壳体内的主控单元，所述主控单元与感知传感单元、舵机和扰动电机通讯连接，以控制感知传感单元的开启、方向驱动轮的运动及上部壳体的转动，所述主控单元接收感知传感单元输出的传感信息，并对传感信息进行信息融合。

优选的是，所述自主移动感知终端包括四个呈方形分布的方向驱动轮。

本发明的另一个目的是提供一种自主式无人感知系统，其包括上述自主移动感知终端和用于发射所述自主移动感知终端的气动发射装置，以通过气动发射装置将自主移动感知终端发射至目标区域附近区域。

本发明的第三个目的是提供一种传感信息的信息融合方法，以准确地感知目标区域的环境信息。

本发明采用的技术方案为：以上自主移动感知终端的工作方法包括如下步骤：

步骤1：所述主控单元开启生命探测仪，主控单元在获知生命探测仪感测到有生命体存在时，通过舵机驱动方向驱动轮，使自主移动感知终端朝向具有生命体的目标区域移动；

步骤2：所述主控单元在自主移动感知终端朝向目标区域移动的过程中，开启各超声波传感器，以探测沿途的障碍物并通过舵机驱动方向驱动轮进行避障；

步骤3：所述主控单元在自主移动感知终端到达目标区域时，开启可见光传感器和红外线传感器，以分别采集目标区域的可见光图像和红外图像；

步骤4：所述主控单元对包括可见光图像、红外图像、超声波传感器感测到的距离信息和生命探测仪感测到的生命信息在内的传感信息进行信息融合；

其中，进行信息融合的方法为：

步骤41：将可见光图像和红外图像进行配准，使两幅图像大小相同，记为经配准可见光图像和经配准红外图像；

步骤42：将经配准可见光图像和经配准红外图像分别输入至分频滤波器进行分频，得到经配准可见光图像的可见光高频分量I_H，可见光低频分量I_L，经配准红外图像的红外高频分量P_H，红外低频分量P_L；

步骤43：构造二维图像纹理检测模板矩阵R，将所述二维图像纹理检测模板矩阵分别与和可见光高频分量、可见光低频分量、红外高频分量和红外低频分量一一对应的四幅图像进行相关运算，得出四幅图像中每个像素值的纹理复杂度系数R_IH、R_IL、R_PH、R_PL；

步骤44：按照如下规则进行信息融合，设信息融合后图像的高频系数为H，低频系数为L；