[发明专利]一种消防机器人火源定位及灭火控制方法

权利要求书

1.一种消防机器人火源定位及灭火控制方法，其特征在于，所述消防机器人的顶部等高度安装有两个热成像模组相机，所述消防机器人的一侧安装有水枪，并且所述水枪上安装有一个热成像模组相机，所述消防机器人火源定位及灭火控制方法，包括：

步骤S1、读取消防机器人的顶部的两个热成像模组相机采集的热成像图像；

步骤S2、对读取的两张热成像图像进行拼接，并根据拼接后的热成像图像中每个像素点的温度确定温度大于温度阈值的像素点；

步骤S3、在温度大于温度阈值的像素点中获取温度最高的像素点作为第一像素点，根据第一像素点的坐标计算第一像素点到拼接后的热成像图像的中轴的水平距离的绝对值；

步骤S4、控制消防机器人左向或右向转动直至第一像素点对应的水平距离的绝对值小于水平方向距离第一阈值，然后控制消防机器人的水枪旋转下放至预设角度；

步骤S5、读取水枪上的热成像模组相机采集的热成像图像；

步骤S6、根据从水枪上的热成像模组相机读取的热成像图像中每个像素点的温度确定温度大于温度阈值的像素点，并在温度大于温度阈值的像素点中获取温度最高的像素点作为第二像素点；

步骤S7、控制消防机器人左向或右向转动直至第二像素点到从水枪上的热成像模组相机读取的热成像图像的中线的水平距离的绝对值小于水平方向距离第二阈值；

步骤S8、根据消防机器人的顶部的两个热成像模组相机采集的热成像图像计算火源与消防机器人的实际距离，控制机器人前进直至火源与消防机器人的实际距离在灭火范围内；

步骤S9、控制消防机器人上的水枪上下转动直至第二像素点在从水枪上的热成像模组相机读取的热成像图像的竖直方向中心偏下预设距离内，然后开启水枪进行灭火；

其中，所述步骤S8中根据消防机器人的顶部的两个热成像模组相机采集的热成像图像计算火源与消防机器人的实际距离，包括：

令消防机器人的顶部的两个热成像模组相机分别为左、右热成像模组相机，左、右热成像模组相机采集的热成像图像分别为左、右热成像图像，且左、右热成像模组相机的光心分别为A、B点，左、右热成像图像的中心分别为O1、O2点，则线段AO1、BO2分别为左、右热成像图像的光轴，且令火源为I点；

已知热成像模组相机的倾斜角为θ，热成像模组相机的焦距f、两个热成像模组相机的光心之间的距离AB以及第一像素点在左、右热成像图像中的坐标分别为G(Xl,Yl)，H(Xr,Yr)，则分别过G、H、I点作线段AB的垂线，垂足分布为D、E、F；

令线段AB的中点为C点，过D、E点分别作线段AO1、BO2的平行线且分别交左、右热成像图像于J、K点；过点O2点作线段BE平行线交EK于L点，则∠KO2L＝θ，点O1、O2为图像中心，坐标已知为l和w分别为热成像图像的长和宽，已知BE＝LO2，LE＝BO2，AO1＝BO2＝f，则过H点做线段KO2的延长线的垂线，垂足为H1，连接H1点和E点交线段LO2的延长线的交点为M，则H1点的横坐标为纵坐标为Yr，因此可求得：

其中，线段HO2的长度根据H点和O2点的坐标计算得到，线段H1O2的长度根据H1点和O2点的坐标计算得到；

根据方程组(1)求解得到线段BE和HE的长度，同理计算得到线段AD和GD的长度，根据相似三角形求出F点到火源的距离IF，可列方程组如下：

根据方程组(2)可以求出线段IF、AF、BF的长度，在直角三角形IFC中通过勾股定理求出火源I到两个热成像图像基线中心C的距离IC：

其中距离IC即为火源与消防机器人的实际距离。

2.如权利要求1所述的消防机器人火源定位及灭火控制方法，其特征在于，所述消防机器人的顶部的两个热成像模组相机为Xmodule T3-317-68非制冷测温热像模组相机，所述水枪上的热成像模组相机为Xmodule S0-212-68非制冷测温热像模组相机。

3.如权利要求1所述的消防机器人火源定位及灭火控制方法，其特征在于，所述消防机器人的前后位置各安装有两个电支撑柱，在开启水枪进行灭火之前先控制前后位置的两个电支撑柱向下伸展直至接触地面。