[发明专利]水下网衣巡检机器人的定位方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种水下网衣巡检机器人的定位方法，其特征在于，所述水下网衣巡检机器人的定位方法包括以下步骤：

在水下巡检机器人的航行过程中，使所述水下巡检机器人上安装的多个激光传感器发射激光至目标网衣上，并通过多个所述激光传感器持续接收激光反射信号，以获取初始回波信号图；其中，多个所述激光传感器呈十字型排布，包括横向部和竖向部；

在目标航行时间段内，通过所述水下巡检机器人上安装的视觉传感器获取所述目标网衣的选定网衣图像；

通过所述选定网衣图像构建网衣几何模型以及激光几何模型；

基于所述网衣几何模型和所述激光几何模型，根据第一预设算法对所述初始回波信号图进行校正，以得到校正回波信号图；

基于所述校正回波信号图，根据第二预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内相对所述目标网衣的校正航行距离；

基于所述校正回波信号图，根据第三预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的竖直偏移距离；

基于任一所述激光传感器接收到的激光反射信号，根据第四预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的横向偏移距离；

基于所述横向部上任意两个所述激光传感器接收到的激光反射信号，根据第五预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的横向偏移角度；

根据所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的所述校正航行距离、所述竖直偏移距离、所述横向偏移距离和所述横向偏移角度，确定所述水下巡检机器人的位置。

2.根据权利要求1所述的水下网衣巡检机器人的定位方法，其特征在于，所述在目标航行时间段内，通过所述水下巡检机器人上安装的视觉传感器获取所述目标网衣的选定网衣图像的步骤，具体包括：

通过所述视觉传感器获取所述目标网衣的初始网衣图像；

利用ROI区域提取算法从所述初始网衣图像中选取出识别区域，以所述识别区域内的图像作为所述选定网衣图像。

3.根据权利要求1所述的水下网衣巡检机器人的定位方法，其特征在于，所述通过所述选定网衣图像构建网衣几何模型以及激光几何模型的步骤，具体包括：

对所述选定网衣图像进行第一滤波操作；

通过角点检测算法提取出所述选定网衣图像中的网结特征点；

连接所述网结特征点，得出所述网衣几何模型；

对所述选定网衣图像进行第二滤波操作；

通过角点检测算法提取出所述选定网衣图像中的激光特征点；

连接所述激光特征点，得出所述激光几何模型。

4.根据权利要求1所述的水下网衣巡检机器人的定位方法，其特征在于，所述基于所述网衣几何模型和所述激光几何模型，根据第一预设算法对所述初始回波信号图进行校正，以得到校正回波信号图的步骤，具体包括：

测量所述网衣几何模型与所述激光几何模型之间的夹角，以作为校正角；

基于所述校正角，根据第一计算公式计算出校正矩阵；

通过所述校正矩阵对所述初始回波信号图进行校正，以得到所述校正回波信号图；其中，所述校正回波信号图中包括与所述激光传感器一一对应的校正回波时间轴，所述校正回波时间轴上出现回波信号点的时间节点表征其对应的所述激光传感器接收到激光反射信号的时间节点。

5.根据权利要求4所述的水下网衣巡检机器人的定位方法，其特征在于，所述基于所述校正回波信号图，根据第二预设算法计算出所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内相对所述目标网衣的校正航行距离的步骤，具体包括：

将与所述竖向部上的所述激光传感器相对应的所述校正回波时间轴筛选出来，以作为竖向回波时间轴；

设定时间阈值，在所述目标航行时间段内，统计多个所述竖向回波时间轴在一个所述时间阈值范围内均出现回波信号点的总次数，以作为所述水下巡检机器人在所述目标航行时间段内的经历网孔数；

基于所述经历网孔数，根据第二计算公式计算出所述校正航行距离。