[发明专利]基于多视觉标志物的电力巡检机器人速度检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于多视觉标志物的电力巡检机器人速度检测系统及方法，通过检测区域内平行设置长度相同的线一与线二，所述图像检测设备包括至少四台，间隔设置于线一上，所述图像标志物数量与图像检测设备的数量相同，图像标志物设置于线二上，且各图像标志物的位置与图像检测设备一一对应；通过图像检测设备记录下图像标志物被电力巡检机器人遮挡的时刻，快速计算得到电力巡检机器人在两个图像标志物之间的平均速度组A，以及在所有图像标志物之间的全程平均速度B，通过对比，能够较快且准确地获得电力巡检机器人的测速结果。

技术领域

本发明属于电力巡检机器人技术领域，具体涉及一种基于多视觉标志物的电力巡检机器人速度检测系统，还涉及一种基于多视觉标志物的电力巡检机器人速度检测方法。

背景技术

近年来，国家大力发展智能电网行业，为了从电力变电站的日常巡检任务中释放人力资源，电力巡检机器人得到普遍应用。在对电力巡检机器人的合格检测中，需对其运行速度进行自动检测。

目前对电力巡检机器人的测速方法有多种：

线圈测速：在道路上沿着电力巡检机器人前进的方向每隔一定距离埋设一个线圈，根据线圈间的距离和电力巡检机器人经过线圈的时间差可以得出速度，该方法准确度高，在时间上的延迟可以忽略不计，但安装线圈时会破坏路面，且线圈寿命较短，维护更换频繁，造成运维成本的提升和现场维修的不便；

视频测速：对摄像机拍摄的连续时间序列图像进行图像处理、目标检测和跟踪，从而计算出电力巡检机器人的速度，该方法将摄像头安装在道路上方，不受路面情况限制，记录的信息最丰富，但由于视频测速的方法需要提取每帧图像中的特征以及对帧与帧之间的特征进行匹配，因此对计算能力有较高要求，且基于图像的特征匹配易受到光线、天气变换等影响，使测量结果不够精准；

雷达测速仪测速和激光测速仪测速：测速原理基于多普勒效应，运动物体反射的雷达信号频率与发射频率之间的差值，称为多普勒频率，而多普勒频率与物体运动速度成正比，通过测量多普勒频率值即可实现测速；激光测速仪向被测物体发射激光束，通过计算发射与接收激光束之间的时间差，从而确定被测物体与测试点之间的距离，在特定时间间隔里进行两次距离测量，即可计算被测物体的速度，上述两种测速方式均需要将雷达或激光测距设备安装于正对着运动物体的方向上，且误差大约在1-2km/h，不适用于测量0-5m/s区间慢速移动的巡检机器人。

综上，现有方法在电力巡检机器人的速度检测上的应用均存在相应的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于多视觉标志物的电力巡检机器人速度检测系统及方法，实现电力巡检机器人在自主行走的测速的测试误差更小，解决了电力巡检机器人的速度检测过程中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于多视觉标志物的电力巡检机器人速度检测系统，包括图像检测设备、图像标志物和控制处理设备；

所述图像检测设备、图像标志物固定设置于检测区域内，所述检测区域内平行设置长度相同的线一与线二，所述图像检测设备包括至少四台，间隔设置于线一上，所述图像标志物数量与图像检测设备的数量相同，图像标志物设置于线二上，且各图像标志物的位置与图像检测设备一一对应；

所述图像检测设备对图像标志物进行监控，当电力巡检机器人按照规定在检测区域内从线一与线二中间匀速驶过，图像检测设备记录下图像标志物被电力巡检机器人遮挡的时刻并上传至控制处理设备，以计算电力巡检机器人的平均速度。

进一步的，所述图像检测设备为四台，其中两台图像检测设备设置于线一的两端，其他图像检测设备设置于线一上的任意一点。

进一步的，所述图像检测设备为四台，线一长度20米，四台图像检测设备分别位于0m，5m，15m，20m的位置。

进一步的，所述图像标志物为平面图形标志物，平面图形标志物包括唯一编码信息。