[发明专利]一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法

权利要求书

1.一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)巡检机器人在待巡检区域内行走，获取离线数据信息，完成预作业；

(2)正式作业，巡检机器人出发，根据巡检机器人与待检仪表的动态位置关系，实时计算并调整巡检机器人云台摄像机的位姿；

(3)在到达离线最佳巡检点之前，巡检机器人不断进行图像拍摄及识别；

(4)若有1幅以上图像识别成功，则以到达离线最佳巡检点前最近的一次识别结果为待检仪表的正确结果，机器人在本巡检点不停驻，继续向前移动；若识别失败，则巡检机器人在离线最佳巡检点停驻，按照该巡检点的离线数据信息，重新调整云台摄像机拍摄角度，进行待检仪表的图像拍摄及识别，直到识别成功或人工介入；

(5)机器人向下一巡检点移动，继续执行步骤(2)～(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于：步骤(1)所述的离线数据信息包括最佳巡检点信息以及待检仪表的位置信息。

3.根据权利要求2所述的一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于：步骤(1)所述的离线数据信息的获取方法，包括如下步骤：

(11)通过人工遥控示教巡检机器人在待巡检区域内行走，通过巡检机器人的二维激光雷达扫描待检区域，采集原始数据，构建巡检区域的二维地图；

(12)人工遥控示教及记录巡检机器人的巡检路径、每个待检仪表对应的其最佳巡检点信息以及在最佳巡检点拍摄的模板图像信息；

(13)根据步骤(12)获取的最佳巡检点信息以及在最佳巡检点拍摄的模板图像信息，计算待检仪表的位置信息；

(14)输出待检仪表的位置信息。

4.根据权利要求3所述的一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于：步骤(12)所述的最佳巡检点信息包括最佳巡检点位置信息、巡检机器人在最佳巡检点上拍摄图像时云台摄像机的位姿信息，为云台摄像机位置坐标(x，y，h)、底盘角度θ以及云台的旋转角和俯仰角度γ；

所述的模板图像信息包括巡检机器人在最佳巡检点上，拍摄仪表图像的焦距、图像像元尺寸及像素个数；

模板图像指的是机器人在最佳巡检点将待检仪表图像移动至摄像机中心位置，调整摄像机焦距使待检仪表图像尺寸适合识别且清晰时所拍摄的图像。

5.根据权利要求3所述的一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于：步骤(13)所述待检仪表的位置信息的获得方法，包括如下步骤：

(131)计算云台摄像机到巡检点仪表的距离d；

(132)以云台摄像机所在的X-Y平面为基底，建立三维直角坐标系，获得云台摄像机坐标、仪表在云台摄像机所在的X-Y平面上的投影坐标；

(133)计算待检仪表的位置信息。

6.根据权利要求5所述的一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于：步骤(131)所述云台摄像机到待检仪表的距离d的计算公式(一)如下，

d＝f₀*V/v； (一)

其中，f₀为云台摄像机镜头焦距，V为待检仪表实际尺寸高度，v为仪表图像在高度上所占的像素个数与像元尺寸的乘积。

7.根据权利要求6所述的一种用于巡检机器人的不间断仪表识别的规划方法，其特征在于：步骤(133)所述待检仪表的位置信息的计算公式(二)如下,

h_b＝d*sinγ+h

其中，(x_b，y_b，h_b)为待检仪表坐标，(x，y，h)为云台摄像机的坐标，θ为巡检机器人底盘相对于0度方向的旋转角度，为云台摄像机相对于0度方向的旋转角度，γ为云台摄像机的仰角。