[发明专利]一种模块化小型侦察机器人

权利要求书

1.一种模块化小型侦察机器人，其特征在于，包括：距离传感器模块、遥控操作模块和速度限制模块，所述速度限制模块包括：热成像模块、图像对比模块和数据处理模块，

所述距离传感器模块，一方面测量侦察机器人自身与侦察目标的距离S1，另一方面对周边是否存有障碍物进行判断，并测量侦察机器人自身距离障碍物的距离S2；

所述遥控操作模块，用于对侦察机器人的行动轨迹进行控制；

所述热成像模块，对周边环境进行热成像采集，并对采集的数据进行实时分析；

所述图像对比模块，获取热成像模块分析的结果，将结果与第一预设值进行比较，

当热成像模块分析的结果大于等于第一预设值时，则进行图像采集，

当热成像模块分析的结果小于第一预设值时，则不对图像进行采集，

在对图像进行采集后，图像对比模块会对采集的图像进行数据处理，并将处理的数据与对比数据库进行匹配；

所述数据处理模块，根据距离传感器模块中侦察机器人自身与侦察目标的距离、图像对比模块中最终的匹配结果对侦察机器人的速度进行限制，求取机器人移动时的限速；

所述热成像模块包括热成像传感器，所述热成像传感器检测的是物体的辐射能量，但因为其辐射能量与物体温度的四次方成正比，因此可以通过热成像模块间接获取周围环境的温度，

计算同一时间内热成像模块获取的周围环境的温度信息，将计算的温度信息与预制的温度区间进行匹配，统计各个温度区间中的个数A，通过将A值与第三预设值进行对比，判断各个温度区间的有效性，

当A大于等于第三预设值时，则该A对应的温度区间有效，

当A小于第三预设值时，则该A对应的温度区间无效，

统计所有有效温度区间，并计算各个有效温度区间中对应温度数据的平均值D，提取所有D值中的最大值与最小值，计算最大值与最小值的差值C；

所述图像对比模块，获取热成像模块分析的结果，即差值C，将C与第一预设值进行比较，

当C小于第一预设值时，则判定周环境正常，无需通过图像对比模块中的摄像头对周围环境进行图像采集；

当C大于等于第一预设值时，则判定周围环境异常，需要通过图像对比模块中的摄像头对周围环境进行图像采集，所述图像采集的目标为热成像模块平均值D最大的有效温度区间中与最大D值最接近的温度数据对应的物体，同时需要通过距离传感器模块测量侦察机器人自身与该物体的距离S3，

对采集的目标图像进行数据处理，计算图像中各个像素点的R、G、B值，分别计算相邻两像素点内对应R、G、B值差值的绝对值k1、k2、k3，计算k1、k2、k3三者的和k4，将k4与第四预设值比较，

当k4小于第四预设时，则数据正常，

当k4大于等于第四预设值时，则对这两个像素点进行标记，

统计图像中所有标记的像素点的相对位置及所有标记的像素点构成的轮廓，将所得轮廓与对比数据库中的对比数据进行比较，判断该轮廓对应的物体类别，并根据物体的类别，与对比数据库进一步比较，判断该物体类别是否为活动动静大的物体类别；

所述数据处理模块包括隐匿侦察单元和快速侦察单元，

所述快速侦察单元不对侦察机器人的速度进行限制；

所述隐匿侦察单元会根据侦察机器人自身与侦察目标的距离S1、是否进行图像采集、图像对比模块分析出的物体类别及侦察机器人自身与该物体的距离S3这四个因素对侦察机器人的速度进行限制，

在考虑侦察机器人自身与侦察目标的距离S1这个因素时，通过计算S1与第五预设值p之间的差值，并将所得差值与每单位距离对侦察机器人速度的影响系数h相乘，进而获取S1对侦察机器人速度的影响值f(S1)，即f(S1)＝h·(p-S1)，

所述h的值是变化的，

当p-S1≤0时，h的值为0，

当p-S10时，h的值为h1，所述h1为固定常数；

在考虑图像对比模块分析出的物体类别及侦察机器人自身与该物体的距离S3这两个因素时，根据物体类别的差异与S3大小的不同均会导致结果不同，所述不同的类别对应不同的物体类别系数q，

当物体类别是否为活动动静大的物体类别时，q的值不为0；反之，q等于0，

获取物体类别系数q及S3共同对侦察机器人速度的影响值g(q，S3)，

即所述e为固定常数；

所述机器人移动时的限速V＝V1-f(S1)-j·g(q，S3)，

所述V1为正常状态下侦察机器人移动时的限速，

所述j的值为0或1，

当j＝0时，表示图像对比模块未进行图像采集，

当j＝1时，表示图像对比模块已进行图像采集，

即