[发明专利]基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法

说明书

基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法，本发明涉及轨道机器人检测方法。本发明的目的是为了解决现有隧道道路路程长，封闭性强，构造物多，通讯不便，一旦出现突发事故，将对巡检人员的人身安全造成极大的威胁的问题。基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法过程为：步骤一、将两台红外双目视觉传感器作为轨道机器人红外双目立体视觉系统；步骤二、根据红外双目立体视觉系统建立双目视觉系统的理想成像模型，根据视差和理想成像模型得到数字图像的三维空间位置坐标。本发明用于双目视觉传感器的轨道机器人检测领域。

技术领域

本发明涉及轨道机器人检测方法。

背景技术

随着社会经济技术的发展，交通发展四通八达，越来越多的交通轨道涉及到了隧道。隧道的搭建是现代化大型城市交通发展的特色和发展方向，地铁，公路都是隧道化交通的实例。巡检是确保地下隧道安全稳定运行的主要手段。目前传统的交通隧道巡检方法主要依靠人工及少量环境监控器实现。但是由于隧道道路路程长，封闭性强，构造物多，通讯不便，一旦出现突发事故，将对巡检人员的人身安全造成极大的威胁。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有隧道道路路程长，封闭性强，构造物多，通讯不便，一旦出现突发事故，将对巡检人员的人身安全造成极大的威胁的问题，而提出基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法。

基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法具体过程为：

步骤一、将两台红外双目视觉传感器作为轨道机器人红外双目立体视觉系统，具体过程为：

两台红外双目视觉传感器对隧道内部图像进行采样，得到同一场景下同时在两种不同角度拍摄的视频图像；

采用图像处理法对视频图像中的目标特征进行识别，得到目标特征在两幅图像中的视差；

红外双目视觉传感器焦平面阵列将图像投射到红外双目视觉传感器表面的红外辐射转换成电信号，位于红外双目视觉传感器中的信号调理单元将电信号采样，量化成数字，图像重构形成数字图像；

数字图像以m*n维矩阵的形式储存，数字图像矩阵中的每一个元素为数字图像的一个像素；

红外传感器将三维空间场景中的每一点构建成二维图像，采用数学公式对二维图像进行构建，实现不同坐标系之间的转换，构成红外双目立体视觉系统；

步骤二、根据红外双目立体视觉系统建立双目视觉系统的理想成像模型,根据视差和理想成像模型得到数字图像的三维空间位置坐标。

本发明的有益效果为：

本发明使用机器人代替人类进行隧道巡检，相对于人工巡检而言，隧道机器人具有以下优势：本发明使用机器人可以全天候运行，不会出现疲劳；对恶劣环境的适应性更强；即使在巡检过程中发生危险，也无需担心人身伤害事故，不会对巡检人员的人身安全造成威胁；此外，通常人工巡检方式所能获得的所有信息，机器人皆可以在隧道内检测，通过通信方式反馈给控制站巡检人员获得。因此隧道机器人可以代替人工方式，成为一种有效的隧道施工，检修手段。本发明机器人能够准确的识别在隧道环境下的事故位置，在恶劣环境下进行定位，提高了人工寻找故障点的效率和安全性。并且可以自主对事故点进行处理，预防事故的蔓延。增加隧道监巡检系统的智能性与安全性，本发明采用通过基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法预计在典型应用场景中自主避障错误率低于5％，提高识别精度。

附图说明

图1为本发明双目视觉传感器的指示模型示意图；

图2为本发明红外双目视觉传感器成像模型示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的基于双目视觉传感器的轨道机器人检测方法具体过程为：

步骤一、将两台红外双目视觉传感器作为轨道机器人红外双目立体视觉系统，具体过程为：