[发明专利]一种变电站巡检机器人行驶区域计算方法

说明书

本发明公开了一种变电站巡检机器人行驶区域计算方法，步骤：图像采集：实时采集变电站巡检机器人在行驶过程中的道路图像；图像处理：对步道路图像进行ROI区域选取，然后对选取的ROI区域进行灰度化处理、滤波去噪和边缘提取，得到道路图像的边缘信息，通过直线检测得到道路区域边界；偏移量计算：计算道路ROI图像中心点到道路区域左/右边界线的距离，然后通过偏移公式计算得到机器人距离道路区域左/右边界的距离，即为机器人偏移距离；运动控制：将机器人偏移距离和事先设定的距离对比，根据两个数值的大小关系对机器人行走的方向进行调整，以保障机器人按照事先设定的距离行驶。本发明具有处理流程简单、算法鲁棒性强、实时性高的优点。

技术领域

本发明专利涉及一种变电站巡检机器人行驶区域计算方法。

背景技术

目前，导航方式主要分为两类：自主式导航和非自主式导航。自主导航不需要外部辅助，如外部导航、多普勒导航和天文导航等；非自主导航则需要有关的地面和空中设备配合完成，如无线导航、卫星导航等。

GPS导航的工作概念是基于卫星的距离修正。用户通过测量到太空各可视卫星的距离来计算他们的当前位置，卫星的位置相当于精确的已知参考点，通过解算差分GPS可以提供机器人厘米级的位置坐标和实时的航向。

现有导航技术存在的技术缺陷是：

GPS设备在变电站环境下受到不定程度的电磁干扰，不能独立完成变电站移动机器人的导航任务，需要再融合别的传感器的信息来辅助完成机器人导航。

激光导航虽然地面上无需其他定位设施，形式路径可灵活多变，但是制造成本高，对室外环境要求相对苛刻。

现有专利存在的技术缺陷是：

中国发明专利(专利号201110216379)提出磁轨道进行导航，使用磁轨道时需要在变电站中的形式道路上进行切割填埋磁条，因此磁轨道铺设工程量大、灵活性差、不易改变形式路径，维护困难。

中国发明专利(专利号201410554681)首先通过图像处理方法恢复道路的结构信息，然后在此基础上使用平行主动轮廓模型进行道路边界检测，然而，恢复道路信息和主动轮廓模型的计算量都很大，算法复杂度较高。

中国发明专利(专利号20061016097)检测道路边界的设备和方法提及计算所拍摄的图像的每个像素的速度信息，这种方法在图像尺寸较大时使用的时间就较长，影响实时性。

综上所述，现有技术存在的问题是：

1、处理流程较为复杂，步骤较多不能满足实时性的要求，无法满足目前智能变电站无人值守的需求；

2、不能够很好的检测道路的边缘，没有良好的鲁棒性；

3、变电站巡检机器人发生行车偏移时，不能够对车辆的行驶状况进行实时调整，不能够保证车辆按照事先规定的路线行驶。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种变电站巡检机器人行驶区域计算方法，它使用视觉得到图像信息，采用数字图像处理技术进行分析，使机器人能够按照预先规定的路线行驶，具有处理流程简单、算法鲁棒性强、实时性高的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站巡检机器人行驶区域计算方法，包括如下步骤：

步骤(1)：图像采集：实时采集变电站巡检机器人在行驶过程中的道路图像；

步骤(2)：图像处理：对步骤(1)的道路图像进行ROI区域选取，然后对选取的ROI区域进行灰度化处理、滤波去噪和边缘提取，得到道路图像的边缘信息，通过直线检测得到道路区域边界；