[发明专利]一种机器人巡视监测的方法

摘要

本发明公开了一种机器人巡视监测的方法，包括对监测物体建立背景信息；在监测物体发生变化或增减时更新背景信息；机器人按设定时间对目标物与环境进行巡视自动监测，监测事件包括目标物的移动和消失及被遮挡、目标物颜色和灰度及纹理变化、目标物形状与姿态变化等；目标物为固定物、移动物、人、背景；在监测到事件时将事件信息通过网络通告设定的事件接收方；事件信息包括反映事件过程的视频流和事件图片、事件发生的起止时间、事件发生地点、事件发生地的地理信息、事件类型；本发明可移动监测、监测范围广、监测种类多、能自动视频分析，记录图像清晰，本方法能广泛应用于各种需要巡视安防进行自动监测的场合与领域。

主权项

一种机器人巡视监测的方法，其特征在于：该方法采用机器人系统，该系统包括能根据导航信息自主行走的机器人，在机器人上安装有处理机和图像采集设备；处理机包括处理器、存储设备、输入设备、输出设备和网络设备，处理机装有操作系统和应用程序以及存储有导航信息并能通过网络设备连通网络；具体步骤如下：A.建立背景信息与生成导航物体信息；步骤如下：A1.取出导航信息：系统取出导航信息；导航信息是指采集点数量I和采集点i的导航信息，i＝1,2,…,I；其中：采集点i导航信息是采集点编号i、M(i,W(i))、GS(i)与FS(i,R(i))；M(i,W(i))是机器人从采集点i向采集点i+1行走的行走模式，W(i)是机器人旋转行走的旋转量，如果机器人直线行走W(i)＝0；行走是指直线行走、旋转行走；直线行走是指向前直线行走、向后直线行走；旋转行走是指左转行走、右转行走，左转行走是指向前左转行走、向后左转行走；右转行走是指向前右转行走、向后右转行走；行走模式是指机器人行走的模式；GS(i)是系统在采集点i读取的图像；FS(i,R(i))是GS(i)的匹配数据，R(i)＝1,2，…,N(i)，N(i)是图像GS(i)中匹配数据的数量；匹配数据是指图像匹配所需的数据；A2.设置背景点：操作者依据行走路线上的采集点设置J个背景点；系统按照背景点与所述的采集点读取图像的位置最接近，将这J个背景点设置为背景点j，背景点j分别与采集点ij读取图像的位置最接近；其中，j是背景点编号，ij是采集点编号，j＝1,2,…,J，ij＝i1,i2,…,iJ，1≤J≤I；A3.初始点处理：系统得到初始点d，并将初始点d设为背景点0；A4.赋背景点编号初值：系统赋背景点编号j的初值为1；A5.机器人行走：系统控制机器人从背景点j‑1向背景点j自主行走；如果背景点j‑1到背景点j之间没有采集点，则机器人不进行行走；A6.到达背景点j判断：系统根据图像匹配的结果判断机器人是否到达背景点j，如果机器人到达背景点j转步骤A7；否则转步骤A5；A7.生成背景点j信息：系统在背景点j读取图像GB(j)；系统对图像GB(j)进行识别物体处理，在图像GB(j)中识别出物体TB(j,S(j))；系统用背景点编号j、采集点编号ij、GB(j)与TB(j,S(j))生成背景点j信息；其中，S(j)＝1,2,…,L(j)，L(j)是在图像GB(j)中识别出物体的数量；A8.增加背景点编号：系统对背景点编号j加1；如果j＝J+1则转步骤A9；否则j≤J转步骤A5；A9.生成背景信息：系统用所述的背景点数量J和所述的背景点j信息，j＝1,2,…,J，生成背景信息；A10.存储背景信息：系统存储所述的背景信息；A11.生成导航物体信息：如果系统生成过导航物体信息，则结束处理；否则，系统生成导航物体信息，导航物体信息是指TS(i,K(i))，i＝1,2,…,I；生成导航信息物体信息是指系统分别对图像GS(i)进行识别物体处理，在图像GS(i)中识别出物体TS(i,K(i))；其中，i是机器人行走路线上的采集点编号，i＝1,2,…,I；K(i)＝1,2,…,T(i)，T(i)是GS(i)中识别出物体的数量；A12.存储导航物体信息：系统存储所述的导航物体信息；B.更新背景信息；步骤如下：B1.取出信息：系统取出所述的导航信息和所述的背景信息；B2.处理背景点：处理背景点的步骤如下：B21.标注更新背景点：操作者在所述的原J个背景点中标注需更新点Kp和标注需删除背景点Sb；其中：Kp是原背景点中背景点的编号，p＝1,2,…,P，P为原J个背景点中更新背景点的数量；Sb是原背景点中背景点的编号，b＝1,2,…,B，B为原J个背景点中删除背景点的数量；B22.删除原背景点：系统删除所述的标注需更新点Kp信息，p＝1,2,…,P；系统删除所述的标注需删除背景点Sb信息，b＝1,2,…,B；B23.新增背景点：操作者依据行走路线上的采集点新增Q个背景点；这Q个新增背景点的编号分别为L1,L2,…,LQ；B24.生成更新点：如果在原背景点中没有需更新的背景点并且没有新增的背景点，则赋更新点数量K＝0，转步骤B9；否则，系统将所述的需更新的原P个背景点和新增的Q个背景点，作为更新点；系统按照更新点与所述的采集点读取图像的位置最接近，将这K个更新点设置为更新点k，更新点k分别与采集点ik读取图像的位置最接近；其中，k是更新点的编号，ik是采集点的编号，k＝1,2,…,K，ik＝i1,i2,…,iK，K＝P+Q，1≤K≤I；B3.初始点处理：系统得到初始点d，并将初始点d设定为更新点0；B4.赋更新点编号初值：系统赋更新点编号k的初值为1；B5.机器人行走：系统控制机器人从更新点k‑1向更新点k自主行走；如果更新点k‑1到更新点k之间没有采集点，则机器人不进行行走；B6.到达更新点k判断：系统根据图像匹配的结果判断机器人是否到达更新点k；如果机器人到达更新点k转步骤B7；否则转步骤B5；B7.生成更新点k信息：系统在更新点k读取图像GB(k)；系统对图像GB(k)进行识别物体处理在图像GB(k)中识别出物体TB(k,S(k))；系统用更新点编号k、采集点编号ik、GB(k)与TB(k,S(k))生成更新点k信息；其中，S(k)＝1,2,…,L(k)，L(k)是在图像GB(k)中识别出物体的数量；B8.增加更新点编号：系统对更新点编号k加1；如果k＝K+1，转步骤B9；否则k≤K转步骤B5；B9.生成背景信息：系统用所述的更新后的背景点数量M和所述的背景点m信息生成背景信息，m＝1,2,…,M；其中，背景点m与采集点im读取图像的位置最接近，m是背景点编号，im是采集点编号，im＝i1,i2,…,iM，1≤M≤I，M＝T+K；所述的这M个背景点中有T个原背景点和所述的K个更新点；所述的T个原背景点是原背景信息中未被删除的背景点；B10.存储背景信息：系统存储所述的背景信息；C.巡视监测；步骤如下：C1.取出信息：系统取出所述的导航信息和所述的背景信息以及所述的导航物体信息；C2.设置监测信息：设置监测信息的步骤如下：C21.设置监测点：操作者在所述的M个背景点中设置T个监测点；系统按照监测点与所述的采集点读取图像的位置最接近，将这T个监测点设置为监测点t，监测点t分别与采集点it读取图像的位置最接近；其中，t是监测点的编号，it是采集点的编号，t＝1,2,…,T，it＝i1,i2,…,iT，1≤T≤M；C22.设置监测时间：操作者对每个监测点t设置监测的开始时间与监测的结束时间，监测时间范围是从监测开始时间到监测结束时间这段时间；C3.初始点处理：系统得到初始点d，并将初始点d设定为监测点0；C4.赋监测点编号初值：系统赋监测点编号t的初值为1；C5.机器人行走：系统控制机器人从监测点t‑1向监测点t自主行走；如果监测点t‑1到监测点t之间没有采集点，则机器人不进行行走；C6.到达监测点t判断：系统根据图像匹配的结果判断机器人是否到达监测点t；如果机器人到达监测点t转步骤C9，否则转步骤C5；C7.行走中事件监测：机器人在从监测点t‑1向监测点t行走中，系统进行事件监测；如果系统监测到事件转步骤C8；否则转步骤C5；C8.事件处理：系统进行事件处理；事件处理结束转步骤C5；C9.监测点t事件监测：监测点t事件监测的步骤如下：C91.获取当前时间:系统获取当前时间；C92.监测时间范围判断：系统判断当前时间是否在所述的监测点t时间范围内，如果当前时间处在监测点t时间范围内，转步骤C93；否则转步骤C91；C93.监测点t事件监测：系统进行事件监测；如果监测到事件，转步骤C94；否则转步骤C95；C94.事件处理：系统进行事件处理；C95.获取当前时间:系统获取当前时间；C96.监测结束时间判断：系统判断当前时间是否到或超过所述的监测点t监测结束时间，如果当前时间未到监测点t监测结束时间，转步骤C93；否则监测点t监测结束转步骤C10；C10.增加监测点编号：系统对监测点编号t加1；如果t＝T+1，结束巡视监测；否则t≤T转步骤C5。