[发明专利]一种监狱夜间自动巡检机器人系统及其控制方法

权利要求书

1.一种监狱夜间自动巡检机器人系统，其特征在于：包括主控制器、底盘（1）、底盘驱动模块、自主导航模块、图像采集模块、无线通信模块以及语音广播模块（11）；所述自主导航模块安装在底盘（1）底部，所述底盘驱动模块安装在自主导航模块底部，所述主控制器安装在底盘（1）上，所述图像采集模块、无线通信模块以及语音广播模块（11）均设置在底盘（1）顶部，所述底盘（1）上还设有上下升降模组（6）和水平移动模组（7），所述图像采集模块安装在水平移动模组（7）上，所述图像采集模块与水平移动模组（7）之间还设有一两自由度云台（8）。

2.根据权利要求1 所述的一种监狱夜间自动巡检机器人系统，其特征在于：所述自主导航模块包括激光导航雷达（2）和RGB摄像头（3）。

3.根据权利要求1 所述的一种监狱夜间自动巡检机器人系统，其特征在于：所述底盘驱动模块包括驱动轮（5）以及自动充电触点（4）。

4.根据权利要求1 所述的一种监狱夜间自动巡检机器人系统，其特征在于：所述图像采集模块包括彩色摄像头（9）和热成像摄像头（10）。

5.一种监狱夜间自动巡检机器人系统的控制方法，其特征在于：

巡检机器人检测的具体步骤如下：

根据摄像头采集的可见光图像，使用预先训练好的房门检测算法检测图像中是否存在房门；当检测到房门时机器人停止前进，并升高带滑台的云台摄像机到设定高度；

从窗户位置拍摄室内图像，根据采集的室内可见光图像，采用预先训练好的栅栏检测算法进行检测，当检测到图像中存在栅栏时，根据栅栏在图像中的位置，确定滑台水平移动的方向和距离，并驱动滑台的步进电机使得云台在滑台上匀速移动，同时拍摄室内图像，直到采集图像中无栅栏遮挡；

控制云台上下左右转动彩色摄像头（9）和热成像摄像头（10），按照预先设定的多个角度拍摄室内图像，包括可见光图像和热成像图像，以保证房间内所有床位都能被覆盖到；

采用训练好的检测算法对彩色摄像头（9）拍摄的各角度图像进行床位的检测，识别所有床的位置，并记录房间内所有床位扶手的位置；

将可见光图像中标注的床位扶手位置一一映射到热成像摄像头（10）拍摄的热图像中，并根据热成像图像中扶手的位置，计算得到每个床位的检测区域；

热成像图像能获取到每个像素的温度，物体的温度越高，在热成像图像中的对应位置亮度越高，通过依次检测热图像中的每个床位区域内是否存在强亮度区域，如有则说明此床位有人，否则进行标记；

若检测到床位无人，则发出语音播报，提醒犯人尽快上床休息，并启动探照灯指向无人床位，若等待设定时间后检测到犯人仍未返回床位休息，则拍摄视频上传到监控中心处理；

若室内所有床位都有人，则主控制器将机器人云台降低至初始高度，继续行进到下一区域巡检。