[发明专利]一种四旋翼机器人智能巡夜算法

说明书

公开一种四旋翼机器人智能巡夜算法，包括四旋翼机器人，所述的四旋翼机器人上设置处理器，与所述的处理器连接的存储模块、可见光摄像机、红外摄像机、惯性导航系统和通讯模块，所述的处理器内部设置智能巡夜算法，所述的智能巡夜算法包括以下步骤：(1)、初始化：操作者遥控所述的四旋翼机器人学习工作区域内的最优路线，并设置重点位置，所述的处理器记录重点位置的信息；(2)、巡逻过程：所述的四旋翼机器人按照最优路径巡逻飞行，并在重点位置采集热成像图像，并与存储的信息进行匹配，检查异常情况；(3)、异常处理：异常情况信息发送，并存储所述的可见光摄像机和红外摄像机输出图像。

技术领域

本专利涉及一种四旋翼机器人智能巡夜算法，属于安防和无人机技术领域。

背景技术

随着社会的发展，人们对生活质量的要求也在不断的提高。解决温饱问题不再是人们的主要矛盾，因此一些特殊工作岗位就越来越招到员工，比如值夜工作。值夜的人员需要在夜晚定期巡查指定区域，这已经违反了人体的正常作息，扰乱了生物钟，导致身体得不到正常休息，对身体损害很大。同时，特殊的工作时间往往也阻碍了与家人朋友的正常相处。因此，值夜工作今后越来越难招到员工。因此，实现夜晚的无人值守，或者机器人辅助值守，将会成为未来的强烈需求。

发明内容

针对上述问题，本专利采用四旋翼飞行器与计算机视觉相结合，提出一种四旋翼机器人智能巡夜算法的方案，解决夜晚的巡夜问题。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种四旋翼机器人智能巡夜算法，包括四旋翼机器人，所述的四旋翼机器人上设置进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的存储模块、可见光摄像机、红外摄像机、惯性导航系统和通讯模块，所述的处理器内部设置智能巡夜算法，所述的智能巡夜算法包括以下步骤：

(1)、初始化：操作者通过手持终端与所述的通讯模块建立无线通讯连接，并遥控所述的四旋翼机器人在工作区域内按照最优路线飞行，所述的处理器记录最优路径经过位置的坐标，方位和高度；在重点位置，操作者通知所述的处理器进行标记，并且记录现场的热成像图像F_i(x,y)，其中F_i(x,y)为温度相关的热辐射强度，x和y为像素坐标；

(2)、巡逻过程：所述的处理器控制所述的四旋翼机器人按照最优路径飞行，当到达重点位置，即到达存储的重点位置的坐标和方位，所述的处理器采集热成像图像f_i(x,y)，并与存储的热成像图像F_i(x,y)进行匹配，如果无异常情况，则继续巡逻；如果发现异常，则执行步骤(3)；

(3)、异常处理：所述的处理器通过所述的通讯模块发送信息给所述的手持终端，将所述的可见光摄像机和红外摄像机输出图像存储在所述的存储模块。

在步骤(2)中，所述的匹配过程采用下列步骤：

(2.1)计算热成像的差分图像；

(2.2)对差分图像Δf_i(x,y)行二值化处理，即Δf_i(x,y)>T,则L(x,y)=1,否则L(x,y)=0,其中，L(x,y)为二维数组，T为二值化阈值，然后进行腐蚀膨胀处理；

(2.3)对二维数组L(x,y)中的点(x_j,y_j)，计算2k*2k范围的像素和S=，当S>S_T时，可以判断点(x_j,y_j)所在区域属于异常区域，返回异常区域的像素坐标(x_j,y_j)，其中k为检测窗口的尺寸参数，S_T是判断阈值。

本专利的有益效果主要表现在：1、将计算机视觉与四旋翼飞行器结合，实现夜间工作区域的巡逻；2、维护成本低，人工参与程度低。

附图说明