CN107610097A - 仪表定位方法、装置和终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于仪表技术领域，提供了仪表定位方法、装置及终端设备。所述方法包括：在巡检机器人到达巡检点后，调整巡检机器人的位置使巡检机器人处于预置位；预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度；获取摄像头中的数字图像，并将数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图；根据HSV直方图得到数字图像的颜色概率直方图，并对颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对待测仪表进行定位；在经过meanshift运算处理后未定位到待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对待测仪表的搜索范围。上述方法能够增加读取系统的鲁棒性，避免因为轨道偏移等意外造成的读表失败的情况。
Description
技术领域
本发明属于仪表技术领域，尤其涉及仪表定位方法、装置和终端设备。
背景技术
一般的，变电站智能巡检机器人的仪表定位均依赖机器人调整自身相对地面的二维空间位置，云台调节摄像头的垂直偏转角和水平偏转角来框取所需读数的仪表，然后通过特征匹配算法锁定并识别仪表位置和读数。而无论是机器人的空间位置参数还是云台的偏转角度参数，都需要预先设置好。实际运行时机器人水平方向会产生平均±7.5mm左右的偏差，而云台因为会调整为预设的固定角度，因此对水平方向的偏移会起到放大效果。在参照点较少的地图中，激光雷达定位精度下降，或者地面因为外部因素略有不平等因素，导致机器人到达预设位置，云台调整为预设角度之后，摄像头不能框取所需读数的仪表，特征匹配无法正确完成。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了仪表定位方法、装置和终端设备，以解决现有技术中摄像头不能框取所需读数的仪表，导致特征匹配无法正确完成的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种仪表定位方法，包括：
在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位；所述预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度；
获取所述摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图；
根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位；
在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
可选的，所述对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位，具体为：
在所述颜色概率分布图中初始化搜索框；其中，所述搜索框的宽度S为大于或等于3的奇数个像素点，长度L＝1.2*SL；
通过公式计算搜索框的零阶矩阵，通过公式和计算搜索框的一阶矩阵；其中，I(x,y)为像素点(x,y)的灰度值；
通过公式xc＝M10/M∞和yc＝M01/M∞计算所述搜索框的质心；
调整所述搜索框的大小，调整后的宽度为长度L'＝1.2*S'；
将所述搜索窗的中心移动到所述搜索框的质心的位置；其中，移动距离为s；
重复上述过程，直至移动距离s小于移动距离的阈值ε，或循环次数a等于阈值N。
可选的，所述增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位，具体为：
将所述摄像头移至所述搜索框以外，且所述摄像头区域与所述搜索框存在至少一个共同像素点，对所述摄像头中的颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
可选的，还包括：将所述颜色概率直方图进行缩放比例依次变小的缩放处理，直至定位出所述待测仪表。
可选的，所述根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，具体为：
根据所述HSV直方图中每个像素点的H值确定对应的概率值，将所述概率值映射到灰度空间中，得到所述数字图像的颜色概率直方图。
本发明实施例的第二方面提供了一种仪表定位装置，包括：
位置调整模块，用于在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位；所述预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度；
图像获取模块，用于获取所述摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图；
图像处理模块，用于根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位；
搜索定位模块，用于在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
可选的，所述图像处理模块具体用于：
在所述颜色概率分布图中初始化搜索框；其中，所述搜索框的宽度S为大于或等于3的奇数个像素点，长度L＝1.2*SL；
通过公式计算搜索框的零阶矩阵，通过公式和计算搜索框的一阶矩阵；其中，I(x,y)为像素点(x,y)的灰度值；
通过公式xc＝M10/M∞和yc＝M01/M∞计算所述搜索框的质心；
调整所述搜索框的大小，调整后的宽度为长度L'＝1.2*S'；
将所述搜索窗的中心移动到所述搜索框的质心的位置；其中，移动距离为s；
重复上述过程，直至移动距离s小于移动距离的阈值ε，或循环次数a等于阈值N。
可选的，所述搜索定位模块具体用于：
将所述摄像头移至所述搜索框以外，且所述摄像头区域与所述搜索框存在至少一个共同像素点，对所述摄像头中的颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
本发明实施例的第三方面提供了一种仪表定位终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项仪表定位方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项仪表定位方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例，在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使巡检机器人处于预置位，然后获取摄像头中的数字图像，并将数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图，根据HSV直方图得到数字图像的颜色概率直方图，并对颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对待测仪表进行定位；以及在经过meanshift运算处理后未定位到待测仪表时，增大在颜色概率直方图中对待测仪表的搜索范围，在巡检机器人到达预设检查点而摄像头未能框取待测仪表时，不立刻进行报错，而是自动在附近搜寻待测仪表，从而能够增加读取系统的鲁棒性，避免因为轨道偏移等意外造成的读表失败的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的仪表定位方法的实现流程示意图；
图2是图1步骤S103中的对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理的流程图；
图3(a)至(h)是本发明实施例提供的对搜索框增大搜索范围的示例图；
图4是本发明实施例提供的仪表定位装置的示意图；
图5是本发明实施例提供的仪表定位终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
图1示出了本实施例中仪表定位方法的流程图，详述如下：
步骤S101，在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位。
其中，所述预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度。具体的，获得待测仪表的预置位的过程可以为：将待测仪表移至摄像头视角中心，手动框取目标范围，建立待测仪表的RGB直方图，并将RGB直方图转化为HSV直方图，再反向投影得到概率分布直方图，记录此时的机器人位置和云台角度并设定为该待测仪表的预置位。
步骤S102，获取摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图。
本实施例中，可以通过ccd(Charge-coupled Device，电荷耦合设备)摄像头和视频采集卡获取待测仪表的数字图像，但并不以此为限。在其他实施例中，还可以通过其他设备获取待测仪表的数字图像。
另外，在获取摄像头中的数字图像后，需要将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图。具体的，将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图的过程具体可以为：对于所述数字图像的每一个像素点，将RGB值转换为HSV值，即可得到所述数字图像的HSV直方图。
其中，将RGB值转换为HSV值的过程可以为：
首先，定义所述数字图像的RGB图像的最大值max＝max(R,G,B)和最小值min＝min(R,G,B)，再根据最大值max和最小值min确定H分量、S分量和V分量，公式如下：
V＝max(R,G,B)
步骤S103，根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
本实施例中，所述根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图的过程可以为：对所述HSV直方图中每个像素点的H值确定对应的概率值，将所述概率值映射到灰度空间中，得到所述数字图像的颜色概率直方图。具体的，可以将所述概率值映射到8bit的灰度空间，其中像素点坐标(xi,yi)的灰度值为I(xi,yi)，得到所述待测仪表预置位的颜色概率直方图。
参见图2，一个实施例中，步骤S103中的对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，具体过程为：
在所述颜色概率分布图中初始化搜索框；其中，所述搜索框的宽度S为大于或等于3的奇数个像素点，长度L＝1.2*SL；
通过公式计算搜索框的零阶矩阵，通过公式和计算搜索框的一阶矩阵；其中，I(x,y)为像素点(x,y)的灰度值；
通过公式xc＝M10/M∞和yc＝M01/M∞计算所述搜索框的质心；
调整所述搜索框的大小，调整后的宽度为长度L'＝1.2*S'；
将所述搜索窗的中心移动到所述搜索框的质心的位置；其中，移动距离为s；
在移动距离s大于或等于移动距离的阈值ε时，重复上述过程，直至移动距离s小于移动距离的阈值ε，或循环次数a等于阈值N。
具体的，在移动距离s小于移动距离的阈值ε时，定位到所述待测仪表，则读取所述待测仪表的数据。在移动距离s大于或等于移动距离的阈值ε时，先检测循环次数a是否小于阈值N：在循环次数a大于或等于阈值N时，执行步骤S104进行视觉自我补正，并在经过步骤S104的视觉自我补正后，定位到所述待测仪表，则读取所述待测仪表的数据；在循环次数a小于阈值N时，循环次数a＝a+1，并执行所述在颜色概率分布图中初始化搜索框的步骤。
步骤S104，在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
其中，步骤S104中的所述增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位，具体为：
将所述摄像头移至所述搜索框以外，且所述摄像头区域与所述搜索框存在至少一个共同像素点，对所述摄像头中的颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
具体的，参见图3，在经过步骤S103之后，收敛的搜索框中可能并未出现待测仪表，此时可以按照如下过程增大搜索范围：
摄像头区域初始位置对应如图3(a)中所示的区域O，先将摄像头区域从区域O沿搜索框的中心到搜索框的左上角的方向移动，移至搜索框的左上角，对应图3(a)中所示的区域A1，区域A1的中心与区域O的左上角重合；再将摄像头区域从区域A1沿搜索框的中心到搜索框的左上角的方向移动，移至摄像头区域的右下角与搜索框的左上角重合的区域A2(区域A2的中心与区域A1的左上角重合，且区域A2的右下角与区域O的左上角重合)，然后对区域A2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心平移到区域A2的右侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域B1；再将摄像头区域的中心平移至区域B1的右侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域B2，然后对区域B2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心向右平移到区域B2的右侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域C1；再将摄像头区域的中心向右平移至区域C1的右侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域C2，然后对区域C2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心下移到区域C2的下侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域D1；再将摄像头区域的中心下移到区域D1的下侧边缘中心，此时摄像头区域对应区域D2，然后对区域D2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心向下移到区域D2的下侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域E1；再将摄像头区域的中心下移至区域E1的下侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域E2，然后对区域E2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心向左平移到区域E2的左侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域F1；再将摄像头区域的中心向左平移至区域F1的左侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域F2，然后对区域F2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心向左平移到区域F2的左侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域G1；再将摄像头区域的中心向左平移至区域G1的左侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域G2，然后对区域G2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表；若定位出待测仪表，则读取待测仪表，否则执行下一步。
将摄像头区域的中心向上移到区域G2的上侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域H1；再将摄像头区域的中心上移至区域H1的上侧边缘中点，此时摄像头区域对应区域H2，然后对区域H2的颜色概率直方图做meanshift运算处理，以定位待测仪表，并读取待测仪表。
本实施例中，区域A1、区域A2、区域B1、区域B2、区域C1、区域C2、区域D1、区域D2、区域E1、区域E2、区域F1、区域F2、区域G1、区域G2区域H1和区域H2的大小相同。
需要说明的是，图3仅示出了以搜索框为中心，按照顺时针方向进行搜索的方式，但并不以此为限。在其他实施例中，还可以以搜索框为中心，按照逆时针方向进行搜索，以定位待测仪表。而且，起始区域也可以为区域A2之外的区域，例如区域B2、区域C2、区域D2、区域E2、区域F2、区域G2和区域H2中的任何一个区域，对此不做限定。
另外，若经过上述过程仍未能定位出待测仪表，则还可以继续向外搜索，或直接向操作后台报错。
进一步的，该仪表定位方法还可以包括：将所述颜色概率直方图进行缩放比例依次变小的缩放处理，直至定位出所述待测仪表。例如，将所述颜色概率直方图依次进行缩放比例为80％、70％和60％的缩放处理，直至定位捕捉到待读取的仪表。若三次调整依然未能定位捕捉到待测仪表，则判定为出现重大偏差，向上位机报错。
上述仪表定位方法，在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使巡检机器人处于预置位，然后获取摄像头中的数字图像，并将数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图，根据HSV直方图得到数字图像的颜色概率直方图，并对颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对待测仪表进行定位；以及在经过meanshift运算处理后未定位到待测仪表时，增大在颜色概率直方图中对待测仪表的搜索范围，在巡检机器人到达预设检查点而摄像头未能框取待测仪表时，不立刻进行报错，而是自动在附近搜寻待测仪表，从而能够增加读取系统的鲁棒性，避免因为轨道偏移等意外造成的读表失败的情况。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二
对应于实施例一中的仪表定位方法，本实施例提供一种仪表定位装置。参见图4，该仪表定位装置包括位置调整模块401、图像获取模块402、图像处理模块403和搜索定位模块404。
位置调整模块401，用于在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位；所述预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度。
图像获取模块402，用于获取所述摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图。
图像处理模块403，用于根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
搜索定位模块404，用于在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
可选的，所述图像处理模块403具体用于：
在所述颜色概率分布图中初始化搜索框；其中，所述搜索框的宽度S为大于或等于3的奇数个像素点，长度L＝1.2*SL；
通过公式计算搜索框的零阶矩阵，通过公式和计算搜索框的一阶矩阵；其中，I(x,y)为像素点(x,y)的灰度值；
通过公式xc＝M10/M∞和yc＝M01/M∞计算所述搜索框的质心；
调整所述搜索框的大小，调整后的宽度为长度L'＝1.2*S'；
将所述搜索窗的中心移动到所述搜索框的质心的位置；其中，移动距离为s；
重复上述过程，直至移动距离s小于移动距离的阈值ε，或循环次数a等于阈值N。
可选的，所述搜索定位模块404具体用于：将所述摄像头移至所述搜索框以外，且所述摄像头区域与所述搜索框存在至少一个共同像素点，对所述摄像头中的颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
可选的，还包括：缩放处理模块，用于将所述颜色概率直方图进行缩放比例依次变小的缩放处理，直至定位出所述待测仪表。
可选的，所述图像获取模块402具体用于：对所述HSV直方图中每个像素点的H值确定对应的概率值，将所述概率值映射到灰度空间中，得到所述数字图像的颜色概率直方图。
实施例三
图5是本发明一实施例提供的仪表定位终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的仪表定位终端设备50包括：处理器500、存储器501以及存储在所述存储器501中并可在所述处理器500上运行的计算机程序502，例如仪表定位程序。所述处理器500执行所述计算机程序502时实现上述各个仪表定位方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器500执行所述计算机程序502时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至404的功能。
示例性的，所述计算机程序502可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器501中，并由所述处理器500执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序502在所述仪表定位终端设备50中的执行过程。例如，所述计算机程序502可以被分割成位置调整模块401、图像获取模块402、图像处理模块403和搜索定位模块404，各模块具体功能如下：
位置调整模块401，用于在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位；所述预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度。
图像获取模块402，用于获取所述摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图。
图像处理模块403，用于根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
搜索定位模块404，用于在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
所述仪表定位终端设备50可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述仪表定位终端设备50可包括，但不仅限于，处理器500、存储器501。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是仪表定位终端设备50的示例，并不构成对仪表定位终端设备50的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述仪表定位终端设备50还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器500可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器501可以是所述仪表定位终端设备50的内部存储单元，例如仪表定位终端设备50的硬盘或内存。所述存储器501也可以是所述仪表定位终端设备50的外部存储设备，例如所述仪表定位终端设备50上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器501还可以既包括所述仪表定位终端设备50的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器501用于存储所述计算机程序以及所述仪表定位终端设备50所需的其他程序和数据。所述存储器501还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁盘、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仪表定位方法，其特征在于，包括：
在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位；所述预置位表征当巡检机器人的摄像头的视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度；
获取所述摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图；
根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位；
在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
2.如权利要求1所述的仪表定位方法，其特征在于，所述对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位，具体为：
在所述颜色概率分布图中初始化搜索框；其中，所述搜索框的宽度S为大于或等于3的奇数个像素点，长度L＝1.2*SL；
通过公式计算搜索框的零阶矩阵，通过公式和计算搜索框的一阶矩阵；其中，I(x,y)为像素点(x,y)的灰度值；
通过公式xc＝M10/M∞和yc＝M01/M∞计算所述搜索框的质心；
调整所述搜索框的大小，调整后的宽度为长度L'＝1.2*S'；
将所述搜索窗的中心移动到所述搜索框的质心的位置；其中，移动距离为s；
在移动距离s大于或等于移动距离的阈值ε时，重复上述过程，直至移动距离s小于移动距离的阈值ε，或循环次数a等于阈值N。
3.如权利要求2所述的仪表定位方法，其特征在于，所述增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位，具体为：
将所述摄像头移至所述搜索框以外，且所述摄像头区域与所述搜索框存在至少一个共同像素点，对所述摄像头中的颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
4.如权利要求1所述的仪表定位方法，其特征在于，还包括：
将所述颜色概率直方图进行缩放比例依次变小的缩放处理，直至定位出所述待测仪表。
5.如权利要求1至4任一项所述的仪表定位方法，其特征在于，所述根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，包括：
对所述HSV直方图中每个像素点的H值确定对应的概率值，将所述概率值映射到灰度空间中，得到所述数字图像的颜色概率直方图。
6.一种仪表定位装置，其特征在于，包括：
位置调整模块，用于在巡检机器人到达巡检点后，调整所述巡检机器人的位置使所述巡检机器人处于预置位；所述预置位表征当巡检机器人的摄像头视角中心与待测仪表对应时的巡检机器人位置和云台角度；
图像获取模块，用于获取所述摄像头中的数字图像，并将所述数字图像的RGB直方图转化为HSV直方图；
图像处理模块，用于根据所述HSV直方图得到所述数字图像的颜色概率直方图，并对所述颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位；
搜索定位模块，用于在经过meanshift运算处理后未定位到所述待测仪表时，增大在所述颜色概率直方图中对所述待测仪表的搜索范围，以对所述待测仪表进行定位。
7.如权利要求6所述的仪表定位装置，其特征在于，所述图像处理模块具体用于：
在所述颜色概率分布图中初始化搜索框；其中，所述搜索框的宽度S为大于或等于3的奇数个像素点，长度L＝1.2*SL；
通过公式计算搜索框的零阶矩阵，通过公式和计算搜索框的一阶矩阵；其中，I(x,y)为像素点(x,y)的灰度值；
通过公式xc＝M10/M∞和yc＝M01/M∞计算所述搜索框的质心；
调整所述搜索框的大小，调整后的宽度为长度L'＝1.2*S'；
将所述搜索窗的中心移动到所述搜索框的质心的位置；其中，移动距离为s；
重复上述过程，直至移动距离s小于移动距离的阈值ε，或循环次数a等于阈值N。
8.如权利要求7所述的仪表定位装置，其特征在于，所述搜索定位模块具体用于：
将所述摄像头移至所述搜索框以外，且所述摄像头区域与所述搜索框存在至少一个共同像素点，对所述摄像头中的颜色概率直方图进行meanshift运算处理，以对所述待测仪表进行定位。
9.一种仪表定位终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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