CN105500406B - 一种变电站系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站系统，属于移动机器人领域。所述变电站系统包括变电站开关箱操作移动机器人，所述机器人包括机器人本体、移动平台、机械臂、二维码扫描器、电源管理系统、运动控制系统和视觉传感系统，其中：所述移动平台设置在所述机器人本体的下部，所述移动平台为基于履带式移动平台；所述电源管理系统和运动控制系统安置在所述机器人本体的内部；所述机械臂安装在所述机器人本体的上方，所述视觉传感系统安装在所述机械臂末端的上方；所述二维码扫描器置于所述机器人本体的正下方。本发明的机器人具有精确度高、运行稳定、安全可靠等特点，能够实现人工智能操作，代替人实现标准操作。

Description

一种变电站系统
技术领域
本发明涉及移动机器人领域，特别是指一种变电站系统。
背景技术
变电站是各级电网的核心枢纽，为保证电网安全运行，需对变电站开关箱的内部进行监控巡检工作，变电站的条件十分恶劣以及环境较为复杂，工作人员对变电站开关箱进行监控巡检任务不但工作强度大、效率低，而且仅靠工作人员在变电站内对开关箱设备进行长时间的监控巡检作业十分困难。随着机器人技术的发展，为提高变电站开关箱的监视效率和质量，最大限度提高变电站的智能化和安全性，有必要设计一款适合的机器人来代替人工完成对变电站开关箱监视巡检。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够代替人工完成对变电站开关箱监视巡检的变电站系统。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
本发明提供一种变电站系统，包括变电站开关箱操作移动机器人，所述变电站开关箱操作移动机器人包括机器人本体、移动平台、机械臂、二维码扫描器、电源管理系统、运动控制系统和视觉传感系统，其中：
所述移动平台设置在所述机器人本体的下部，所述移动平台为基于履带式移动平台；
所述电源管理系统和运动控制系统安置在所述机器人本体的内部；
所述机械臂安装在所述机器人本体的上方，所述视觉传感系统安装在所述机械臂末端的上方；
所述二维码扫描器置于所述机器人本体的正下方；
所述变电站系统还包括变电站开关箱，所述变电站开关箱前面的路面上铺设有矩阵形式的用于表示坐标位置的若干二维码标签；
上述的变电站系统中变电站开关箱操作移动机器人对变电站开关箱进行监视的方法，包括：
步骤1：机器人移动至待监视的变电站开关箱附近，利用二维码扫描器读取地面铺设的二维码标签，通过所读取的二维码信息，识别出机器人的位置；同时，运动控制系统调整机器人自身位置与位姿，使机器人调整到预先指定的位置，然后通过地面挡板进行遮挡对射装置，实现精确的停止定位；
步骤2：利用机械臂实现变电站开关箱的开门，并利用机械臂所携带的视觉传感系统对变电站开关箱内设备的运行进行监视；
步骤3：监视任务完成后，利用机械臂实现变电站开关箱的关门；
所述步骤1中，机器人通过自身携带的二维码扫描器读取到二维码的位置时，机器人会自主向预先指定的二维码位置靠近，首先机器人会通过控制驱动电机实现履带行走两个二维码之间2*d距离，每个二维码之间的距离均为d，二维码的长宽均为L，机器人再次通过自身携带的二维码扫描器读取到二维码的位置信息，机器人会进一步地向预先指定的二维码位置靠近，机器人会通过控制驱动电机实现履带行走两个二维码之间2*d距离，完成一次精确的位置调节，所停靠的精度与二维码长宽L有关，到达预先指定的位置后，然后继续低速向变电站开关箱位置直线行驶，直到地面挡板触发机器人自身携带的对射装置，进行停靠，实现精确的停止定位，具体如下：
所述铺设的二维码为变电站特定区域电子坐标地图，假设所述机器人预先停到二维码电子坐标A(xi,yi)，机器人需停止到电子坐标B(xn,yn)，机器人所携带的二维码扫描器扫描读取二维码A电子坐标信息(xi,yi)，机器人进行坐标信息对比，如若：xi＜xn以及yi＜yn，则机器人进行轨迹调整，先进行X坐标调整，然后进行Y坐标进行调整，每次调整的距离为d，那么从A到B的调整轨迹为：(xi,yi)→(xi+1,yi)→(xi+2,yi)→...→(xn-1,yi)→ (xn,yi)→(xn,yi+1)→(xn,yi+2)→...→(xn,yn-1)→(xn,yn)，完成位置与位姿的调整，机器人继续低速向变电站开关箱位置直线行驶，地面挡板触发机器人自身携带的对射装置，进行停靠，实现精确的停止定位。
本发明具有以下有益效果：
上述方案中，机器人通过自身携带的二维码扫描器读取地面铺设的二维码，调整机器人自身位置与位姿，自主实现精准的定位和停靠，准确地实现变电站开关箱的开门和关门，以及开关箱内的监视，该机器人具有精确度高、运行稳定、安全可靠等特点，能够实现人工智能操作，代替人实现标准操作。
附图说明
图1为本发明的变电站系统的开关箱操作移动机器人的侧面结构示意图；
图2为本发明的变电站系统的开关箱操作移动机器人的仰视结构示意图；
图3为本发明的变电站系统中变电站开关箱前的地面铺设的二维码示意图；
图4为图3所示的二维码中指定停靠位置及周围地面铺设的二维码示意图；
图5为本发明中变电站开关箱特定区域二维码电子坐标地图示意图；
图6为本发明的机器人对二维码区域精确定位和提取算法流程图；
图7为本发明的机器人对变电站开关箱内监视轨迹示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种变电站系统，包括变电站开关箱操作移动机器人11，所述变电站开关箱操作移动机器人11，如图1-2所示，包括机器人本体 12、移动平台13、机械臂15、二维码扫描器21、电源管理系统23、运动控制系统22和视觉传感系统16，其中：
移动平台13设置在机器人本体12的下部，移动平台13为基于履带式移动平台；
电源管理系统23和运动控制系统22安置在机器人本体12的内部；
机械臂15安装在机器人本体12的上方，视觉传感系统16安装在机械臂15末端的上方；
二维码扫描器21置于所述机器人本体12的正下方。
本发明具有以下优点：
(1)机器人通过自身携带的二维码扫描器读取地面铺设的二维码，调整机器人自身位置与位姿，自主实现精准的定位和停靠，准确地实现变电站开关箱的开门和关门，以及开关箱内的监视，该机器人具有精确度高、运行稳定、安全可靠等特点，能够实现人工智能操作，代替人实现标准操作。
(2)基于履带式移动平台具有较好的动力性和越障能力，以更好地适应变电站复杂环境以及复杂路面，通过视觉传感系统，实现对该机器人高精度、稳定性的远程控制。
(3)电源管理系统可以实现该操作移动机器人自主充电功能，保障机器人在复杂环境下能源供给，以保证机器人的行走、控制、监控、通信，自保护等各部分的正常运行。
(4)运动控制系统接收工作人员发送的控制指令，以及自身传感器的检测的环境信息，经转换控制驱动电机(可以为两个)，每个驱动电机可以通过减速箱连接驱动轮(可以为四个)实现履带的运转与转向，保证机器人的精准控制，提高机器人的越障能力及动力性。
(5)视觉传感系统安装在机械臂末端的上方，视觉传感系统中的视觉传感器可以进行自适应调节和远程控制，工作人员可以通过调节视觉传感器的俯仰角度、转动角度的大小，实时采集变电站环境信息，当本发明机器人的机械手打开变电站开关箱后，机械手上方的视觉传感器系统自行 对准变电站开关箱内，可采用图7从A点到B点的监控轨迹进行对变电站开关箱内设备运行进行监控。
本发明中，为实现机器人的精确定位，机器人本体12的正下方还可以设置有对射装置24(包括一个发射部分和一个接收部分)，当机器人移动到达预先指定的位置(目标位置)时，变电站开关箱前面的路面上在目标位置附近设置的挡板会遮挡住对射装置24，触发机器人立即停止运行完成停靠，从而实现精确的停止定位。该对射装置24既可以是红外对射装置，也可以是可见光对射装置，此时，挡板可以采用普通材质；该对射装置24还可以是超声波对射装置，此时，挡板的表面可以涂覆能够吸收超声波的材料。
本发明中，移动平台13优选采用双电机四驱方式，以增加机器人的动力性和爬坡能力，以满足机器人在变电站复杂环境以及复杂路面的稳定的爬坡与行走。
机械臂15优选采用多自由度机械臂，同时机械臂15的底座可以具有回转机构14，以实现机械臂15在工作空间内灵活的转动，机械臂15的末端为一机械手17，可以进行抓合、旋转的动作，以实现变电站开关箱的开门和关门以及满足其他工作需求。
本发明的机器人在远程控制时，视觉传感系统中的视觉传感器可以进行自适应调节和远程控制，工作人员可以通过调节视觉传感器的俯仰角度、转动角度的大小，实时采集变电站周围环境信息。实时采集的变电站环境信息可以经无线传输方式，传输至工作人员接收端控制系统，接收端控制系统与显示装置相连接，通过显示装置实时显示变电站环境信息。
工作人员通过观察接收端控制系统所连接的显示装置显示的变电站环境信息，了解所述机器人的运动位置信息、作业情况以及变电站环境信息，通过观测监视装置，工作人员控制机器人的行走于位姿，实现高精度、稳定性的远程控制。
机器人在进行作业时，工作人员可能会忽略或没有及时发现某些认为对机器人无大碍的障碍物，或突然出现其他障碍物，或其他突发不确定的 情况的，该基于履带式的机器人本体周围可以设置有避障传感器(未示出)，对一些无大碍的障碍物，或一定的坡度可以实现翻越和攀爬，保证机器人以无障碍的形式作业，同时该发明机器人也可以自主完成障碍物的躲避等，以适应变电站复杂环境以及复杂路面。
本发明的变电站系统，如图1-4所示，还包括变电站开关箱，变电站开关箱前面的路面上铺设有矩阵形式的用于表示坐标位置的若干二维码标签。优选的，变电站开关箱前面的路面上在目标位置附近设置有用于遮挡对射装置24的挡板01，该挡板01最好设置在二维码之间的空白处且处于二维码的中线位置，以不影响二维码的扫描识别和不干扰机器人的正常行进。
上述的变电站系统中变电站开关箱操作移动机器人对变电站开关箱进行监视的方法，包括：
步骤1：变电站开关箱操作移动机器人移动至待监视的变电站开关箱附近，利用二维码扫描器读取地面铺设的二维码标签，通过所读取的二维码信息，识别出机器人的位置；同时，运动控制系统调整机器人自身位置与位姿，使机器人到达预先指定的位置；之后，机器人继续低速行驶，地面挡板通过遮挡对射装置，机器人完成位置停靠，实现精确的停止定位。
步骤2：利用机械臂实现变电站开关箱的开门，并利用机械臂所携带的视觉传感系统对变电站开关箱内设备的运行进行监视；
步骤3：监视任务完成后，利用机械臂实现变电站开关箱的关门。
本发明所述机器人需要精确地完成变电站开关箱的开门和关门，变电站开关箱开启后，需要对变电站开关箱内设备的运行进行监视，监视任务完成后，机器人需要把变电站开关箱门关闭，完成变电站开关箱一次监视任务。
所述机器人经远程控制行驶到变电站开关箱位置，若机器人不能精确地停到预先指定的位置，如图3和4所示方框所框位置，预先示教好的机器人机械臂15则不能精确地需完成变电站开关箱的开门和关门，以及无法对变电站开关箱内设备的运行进行监视，因此，需要所述机器人自主地 进行调整自身位置与位姿，以精确地停到预先指定的停止位置，保证机器人实现精确地变电站开关箱的开门和关门，以及对变电站开关箱内设备的运行进行监视。
本发明中，需提前对所述需监控的变电站开关箱前以矩阵形式铺设二维码，如图3所示铺设一定的二维码标签，两个二维码之间的间隔为d，二维码的长宽均为L，同时由于变电站环境较复杂，设备与设备之间可能都为砂石路或其他非硬化，如若变电站开关箱前不是硬化路面，需对其一定的区域的路面进行硬化，以满足需求铺设二维码标签。
所述机器人经远程控制行驶到变电站开关箱前铺设二维码区域，工作人员通过显示装置控制机器人的停靠，并不能所停靠的位置并不能保证精确性，需机器人通过读取地面铺设的二维码信息，自主调节自身的位置与位姿信息。
该机器人所携带的二维码扫描器21读取机器人所预指定位置下的二维码信息，如图4所示方框所框二维码210位置，实现机器人的定位。
通过所述读取的二维码信息，识别出机器人位置，经机器人运动控制系统控制驱动电机，调整机器人自身位置与位姿，保证机器人精确地到达预先指定的位置，通过地面预设的挡板遮挡机器人自身携带的对射装置完成位置停靠，实现机器人精确地停止。比如当本发明中的机器人通过自身携带的二维码扫描器读取到二维码100的位置时，则机器人会自主向预先指定的二维码210位置靠近，首先机器人会通过控制驱动电机实现履带行走两个二维码之间2*d距离，每个二维码之间的距离均为d，二维码的长宽均为L，行驶至二维码110位置，机器人再次通过自身携带的二维码扫描器读取到二维码110的位置信息，机器人会进一步地向预先指定的二维码210位置靠近，机器人会通过控制驱动电机实现履带行走两个二维码之间2*d距离，行驶至预先指定的二维码210位置，完成一次精确的位置调节，到达所指定的二维码201位置之后，机器人继续以低速向变电站开关箱直线行驶，直到地面铺设的挡板01遮挡住机器人自身携带的对射装置24，机器人停止行走完成位置停靠，实现精确地停止定位，其他位置调节 与停靠原理同上，具体如下：
所述铺设的二维码为变电站特定区域电子坐标地图(在电子坐标地图中，将所述二维码视为一点，下同)，假设所述机器人预先停到二维码电子坐标A(xi,yi)，机器人需停止到电子坐标B(xn,yn)，如图5所示，机器人所携带的二维码扫描器扫描读取二维码A电子坐标信息(xi,yi)，机器人进行坐标信息对比，如若：xi＜xn以及yi＜yn，则机器人进行轨迹调整，先进行X坐标调整，然后进行Y坐标进行调整，每次调整的距离为d，那么从A到B的调整轨迹为：(xi,yi)→(xi+1,yi)→(xi+2,yi)→...→(xn-1,yi)→(xn,yi)→(xn,yi+1)→(xn,yi+2)→...→(xn,yn-1)→(xn,yn)，完成位置与位姿的调整，如图5虚线表示；并且每调整一次二维码位置，均进行一次位置与位姿的对比与矫正，如若从A坐标点进行下一步位姿的调整时，所检测的坐标信息为坐标点M(xm,ym)，则表明机器人位姿调整发生了偏移，偏移角为θ＝arctan[(ym-yi)/(xm-xi)]，那么机器人需自身进行θ角的位姿调整，之后再按照上述原理进行调整，直到到达指定停止位置坐标B(xn,yn)位置，完成机器人位置与位姿的调整，机器人所调节的精度与二维码长宽L有关，本实施例中，二维码长宽L取1cm，机器人所携带的二维码扫面器读取1/2及以上时，即可识别二维码信息，所以机器人的定位进度误差在±5mm，实现较精确的位置与位姿的调整，到达所指定的二维码位置之后，机器人继续以低速向变电站开光箱直线行驶，直到地面铺设的挡板遮挡住机器人自身携带的对射装置，机器人停止行走完成位置停靠，实现精确地停止定位。
由于二维码铺设在变电站户外复杂环境中，以及长时间的暴露，为提高所述机器人实现二维码区域的精确定位与提取，采用边缘增强和梯度信息相结合，算法流程如图6所示，包括：
步骤11：通过二维码扫描器采集的二维码图像信息50，由于存在光照的影响，使图像信息过亮或过暗等，需对所采集的图像信息50进行采样、灰度化、对比度拉伸等初始化51操作，提高二维码黑白对比度；
步骤12：由于所输入的图像中可能包含大量的噪声与边缘纹理信息， 故本发明中采用Max-Min差分521操作，减少一些较小的噪声信息，同时还可以增强二维码目标区域，Max-Min差分基本表达式如下：
D(x,y)＝max{f(x+i,y+j)}-min{f(x+i,y+j)}
其中，D(x,y)为二维码目标区域；0≤x＜w；0≤y＜h；w与h分别为图像信息的高和宽；max和min分别表示图像区域内的最大值与最小值，经处理后抑制部分噪声，使二维码区域更好的突显出来，再利用Canny算法进行边缘提取以及边缘增强522处理所采集的图像信息，首先通过高斯卷积对图像进行高斯平滑处理，然后对平滑后的图像进行微分操作，得到梯度图，再采用非最大抑制算法寻找图像中的可能边缘点，最后通过双门限阈值递归寻找图像边缘点，得到单像素宽度边缘，经52处理后过滤掉所采集图像的大部分噪声，得到较好的候选目标区域边缘；
步骤13：图像中的大部分噪声处理后，再进行水平和垂直投影法53滤除一些不规则、孤立的噪声，尽可能保留候选二维码目标区域，根据阈值初步确定二维码的候选区域位置；
步骤14：在所述步骤13得到的结果上，对候选区进行形态学54操作使各候选目标连通起来形成连通域，结合所述步骤12给出的初定位和二维码的边缘分布，连接被分割开的候选区；通过二维码的尺度信息及形态学操作形成的前景区去除错误的候选区，最终精确定位目标区域；
步骤15：输出结果55，实现二维码区域的精确定位与提取。
机器人到达预先指定的二维码210位置后，由地面挡板01遮挡对射装置24使机器人停止到精确位置，通过机器人机械臂15所携带所述视觉传感系统16中的视觉传感器进行识别机器人机械臂的位姿，通过机械臂回转机构14进行调整，实现对机器人自身的位置的校正与调节，以保证机械手17对着所需操作变电站开关箱，通过预先示教的该机器人机械臂 15，机器人停靠在指定位置通过机械手17可以精确的无误地实现变电站开关箱的开门和关门。
机械手17开启变电站开关箱的门后，利用机械臂15所携带视觉传感系统16中的视觉传感器对变电站开关箱内设备的运行采用如图7所示的监控轨迹进行监视。
监视任务完成后，机械手17关闭变电站开关箱门，工作人员远程控制机器人进行下一次任务。
所有监视任务完成后，工作人员远程控制机器人进入充电室，机器人利用电源管理系统23进行自主充电，等待接收下一次的控制指令。
本发明具有以下有益效果：
本发明中，基于履带式移动平台具有较好的动力性和越障能力，以更好地适应变电站复杂环境以及复杂路面，通过视觉传感系统，实现对该机器人高精度、稳定性的远程控制，机器人通过自身携带的二维码扫描器读取地面铺设的二维码，调整机器人自身位置与位姿，自主实现精准的定位和停靠，准确地实现变电站开关箱的开门和关门，以及开关箱内的监视，该机器人具有精确度高、运行稳定、安全可靠等特点，能够实现人工智能操作，代替人实现标准操作。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种变电站系统，其特征在于，包括变电站开关箱操作移动机器人，所述变电站开关箱操作移动机器人包括机器人本体、移动平台、机械臂、二维码扫描器、电源管理系统、运动控制系统和视觉传感系统，其中：
所述移动平台设置在所述机器人本体的下部，所述移动平台为基于履带式移动平台；
所述电源管理系统和运动控制系统安置在所述机器人本体的内部；
所述机械臂安装在所述机器人本体的上方，所述视觉传感系统安装在所述机械臂末端的上方；
所述二维码扫描器置于所述机器人本体的正下方；
所述机器人本体的正下方还设置有对射装置；
所述机械臂采用多自由度机械臂，所述机械臂的底座具有回转机构，所述机械臂的末端设置有能够进行抓合和旋转动作的机械手；
所述移动平台采用双电机四驱方式，所述机器人本体周围设置有避障传感器；
所述变电站系统还包括变电站开关箱，所述变电站开关箱前面的路面上铺设有矩阵形式的用于表示坐标位置的若干二维码标签；
所述变电站开关箱前面的路面上在目标位置附近设置有用于遮挡所述对射装置的挡板；
上述的变电站系统中变电站开关箱操作移动机器人对变电站开关箱进行监视的方法，包括：
步骤1：机器人移动至待监视的变电站开关箱附近，利用二维码扫描器读取地面铺设的二维码标签，通过所读取的二维码信息，识别出机器人的位置；同时，运动控制系统调整机器人自身位置与位姿，使机器人调整到预先指定的位置，然后通过地面挡板进行遮挡对射装置，实现精确的停止定位；
步骤2：利用机械臂实现变电站开关箱的开门，并利用机械臂所携带的视觉传感系统对变电站开关箱内设备的运行进行监视；
步骤3：监视任务完成后，利用机械臂实现变电站开关箱的关门；
所述步骤1中，机器人通过自身携带的二维码扫描器读取到二维码的位置时，机器人会自主向预先指定的二维码位置靠近，首先机器人会通过控制驱动电机实现履带行走两个二维码之间2*d距离，每个二维码之间的距离均为d，二维码的长宽均为L，机器人再次通过自身携带的二维码扫描器读取到二维码的位置信息，机器人会进一步地向预先指定的二维码位置靠近，机器人会通过控制驱动电机实现履带行走两个二维码之间2*d距离，完成一次精确的位置调节，所停靠的精度与二维码长宽L有关，到达预先指定的位置后，然后继续低速向变电站开关箱位置直线行驶，直到地面挡板触发机器人自身携带的对射装置，进行停靠，实现精确的停止定位，具体如下：
所述铺设的二维码为变电站特定区域电子坐标地图，假设所述机器人预先停到二维码电子坐标A(xi,yi)，机器人需停止到电子坐标B(xn,yn)，机器人所携带的二维码扫描器扫描读取二维码A电子坐标信息(xi,yi)，机器人进行坐标信息对比，如若：xi＜xn以及yi＜yn，则机器人进行轨迹调整，先进行X坐标调整，然后进行Y坐标进行调整，每次调整的距离为d，那么从A到B的调整轨迹为：(xi,yi)→(xi+1,yi)→(xi+2,yi)→···→(xn-1,yi)→(xn,yi)→(xn,yi+1)→(xn,yi+2)→···→(xn,yn-1)→(xn,yn)，完成位置与位姿的调整，机器人继续低速向变电站开关箱位置直线行驶，地面挡板触发机器人自身携带的对射装置，进行停靠，实现精确的停止定位。
2.根据权利要求1所述的变电站系统，其特征在于，所述步骤1中，每调整一次二维码位置，均进行一次位置与位姿的对比与矫正，如若从A坐标点进行下一步位姿的调整时，所检测的坐标信息为坐标点M(xm,ym)，则表明机器人位姿调整发生了偏移，偏移角为θ＝arctan[(ym-yi)/(xm-xi)]，那么机器人需自身进行θ角的位姿调整，之后再按照上述原理进行调整，直到到达指定停止位置坐标B(xn,yn)位置，完成机器人位置与位姿的调整，机器人所停靠的精度与二维码长宽L有关，到达预先指定的位置后，然后机器人继续低速向变电站开关箱位置直行，直到地面预设的挡板触发机器人自身携带的对射装置，当所携带的对射装置被遮挡时，机器人立即停止运行完成停靠，实现精确的停止定位。
3.根据权利要求2所述的变电站系统，其特征在于，所述步骤1中，对于二维码区域的精确定位与提取，采用边缘增强和梯度信息相结合，算法流程包括：
步骤11：对所采集的图像信息进行初始化操作，所述初始化操作包括采样、灰度化和对比度拉伸；
步骤12：采用Max-Min差分操作，再利用Canny算法进行边缘提取以及边缘增强处理所采集的图像信息，首先通过高斯卷积对图像进行高斯平滑处理，然后对平滑后的图像进行微分操作，得到梯度图，再采用非最大抑制算法寻找图像中的可能边缘点，最后通过双门限阈值递归寻找图像边缘点，得到单像素宽度边缘；
步骤13：进行水平和垂直投影法滤除噪声，保留候选二维码目标区域，根据阈值初步确定二维码的候选区域位置；
步骤14：在所述步骤13得到的结果上，对候选区进行形态学操作使各候选目标连通起来形成连通域，结合所述步骤12给出的初定位和二维码的边缘分布，连接被分割开的候选区；通过二维码的尺度信息及形态学操作形成的前景区去除错误的候选区，最终精确定位目标区域；
步骤15：输出结果，实现二维码区域的精确定位与提取。
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