CN108259846B - 工业巡逻机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工业巡逻机器人系统，本发明通过红外摄像采集单元，巡逻机器人在夜间巡逻时，如果有人进入巡逻区域，可以采集当前人员的图像，通过图像处理单元和图像分析单元，判断当前人员是否为企业内部人员，当判断是企业内部人员的时候，则通过移动路径生成单元，生成该企业内部人员的移动路径，通过异常情况上报单元，当发现该企业内部人员的移动路径与该企业内部人员平时走到自己办公室的路径不同时，则认定该企业内部人员在夜间有异常举动，则向则向企业的安保系统发送当前时间、该企业内部人员信息以及移动路径，作为证据留存。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种工业巡逻机器人系统。
背景技术
随着工业信息的发展，工业生产自动化、智能化已经成为发展趋势。传统的人工巡检已不能满足工业巡检的需求，虽然工厂或企业内部都布设有比较完善的安防系统，但是目前的安防系统大多采用监控摄像头进行监控，由于布设的监控摄像头的数量限制，这种方式最大的问题就是存在监控死角，基于此，智能巡逻机器人应运而生。
我们知道，企业内部的一些重要信息的泄密或者重要的资料的流失，有些情况下是外部人员窃取的，而有些情况下是企业内部人员恶意窃取泄密的，有介于此，当发生泄密或者资料流失时，为了能够更有效的进行可疑人员的追踪，有必要提供一种在夜间巡逻时，能够甄别企业内部人员和外部人员，并且在企业内部人员夜间在办公区域行走路径异常(未走入自己的办公室)时，将当前时间、该企业内部人员的信息、行走路径、目标办公室进行证据留存的工业巡逻机器人系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业巡逻机器人系统，以便在夜间巡逻时，能够甄别企业内部人员和外部人员，并且在企业内部人员夜间在办公区域行走路径异常时，将当前时间、该企业内部人员的信息、行走路径、目标办公室作为证据信息进行证据留存。
工业巡逻机器人系统，包括机器人本体、用于所述机器人本体行走的移动装置以及驱动所述移动装置的驱动机构，所述机器人本体包括红外摄像采集单元、图像处理单元、图像分析单元、存储单元、移动路径生成单元以及异常情况上报单元；
所述的红外摄像采集单元，用于在夜间采集当前人员的图像，并将采集到的图像发送给图像处理单元；
所述的图像处理单元，用于接收红外摄像采集单元发送的图像，并对图像进行图像处理提取出数字化的人体图像信息，并将经过处理的人体图像信息发送给图像分析单元；
所述的图像分析单元，用于接收图像处理单元发送的人体图像信息，并调用存储单元中事先存储的企业内部人员人体图像信息，判断当前接收到的人体图像信息是否与企业内部人员人体图像信息相匹配，若是，则判断当前人员为企业内部人员，若否，则判断当前人员为嫌疑人员；
当判断当前人员为企业内部人员时，所述的图像分析单元向所述的红外摄像采集单元发送连续抓拍模式信号，所述的红外摄像采集单元启动连续抓拍模式，红外摄像采集单元进行连续抓拍，并将连续抓拍的图像发送给移动路径生成单元；
所述的移动路径生成单元，用于接收连续抓怕的图像，根据连续抓拍的图像生成当前人员的移动路径，并将当前人员的移动路径发送给所述的异常情况上报单元；
所述的异常情况上报单元，用于接收当前人员的移动路径，并调用存储单元中存储的从初始图像采集位置到该企业内部人员办公室的导航路径，判断当前人员的移动路径与所述的导航路径是否相同，若相同，则关闭红外摄像采集单元的连续抓拍模式，若不同，则向企业的安保系统发送当前时间、该企业内部人员信息以及移动路径，作为证据留存。
本发明的有益效果如下：本发明通过红外摄像采集单元，巡逻机器人在夜间巡逻时，如果有人进入巡逻区域，可以采集当前人员的图像，通过图像处理单元和图像分析单元，判断当前人员是否为企业内部人员，当判断是企业内部人员的时候，则通过移动路径生成单元，生成该企业内部人员的移动路径，通过异常情况上报单元，当发现该企业内部人员的移动路径与该企业内部人员平时走到自己办公室的路径不同时，则认定该企业内部人员在夜间有异常举动，则向则向企业的安保系统发送当前时间、该企业内部人员信息以及移动路径，作为证据留存，形成可追溯的证据，以便在企业出现内部信息泄露或者资料流失时，作为证据进行调查。
进一步，还包括移动路径预测单元、通信单元以及开关控制单元；当图像分析单元判断当前人员为嫌疑人员，向企业的安保系统发出警报信息，并且所述的图像分析单元用于向所述的红外摄像采集单元发送短时连续抓拍模式信号，红外摄像采集单元启动短时连续抓拍模式，红外摄像采集单元进行短时连续抓拍，并将短时连续抓拍的图像发送给移动路径预测单元；
所述的移动路径预测单元，用于接收短时连续抓拍的图像，并根据短时连续抓拍的图像对嫌疑人员的目标办公室以及将来移动路径进行预测，生成将来移动预测路径并发送给企业的安保系统；
预测出嫌疑人员的目标办公室后，通过通信单元向开关控制单元发送控制信号，所述的开关控制单元在接收到控制信号后，控制该办公室的灯点亮。
当判断当前人员为非企业内部人员，也就是嫌疑人员时，通过移动路径预测单元，预测嫌疑人员即将去的目标办公室以及去该目标办公室的将来移动路径，预测出后，通过通信单元向开关控制单元发送控制信号，控制该目标办公室的灯点亮，这样的方式，可对嫌疑人员造成顾虑，误认为目标办公室中是有人的，从而可能终止可疑行为，起到一定的安保作用。
进一步，所述的移动路径预测单元生成将来移动预测路径的方式是：从短时连续抓拍的图像中提取出嫌疑人员移动的初始位置和终点位置，计算出初始位置与各个办公室之间的距离，以及计算出终点位置与各个办公室之间的距离，针对同一办公室，初始位置和该办公室的距离与终点位置和该办公室的距离之差最大者，则该办公室被判定为嫌疑人员的目标办公室，嫌疑人员的终点位置到该办公室之间的路径为将来移动预测路径。
通过上述方式，可以较为准确的判断嫌疑人员的目标办公室以及生成将来移动路径。上述方式也是较为合理的，通常我们在朝着目的地走的时候，可能一开始并不是离目的地最近的(可能是离其他办公室较近的)，但是由于我们是朝着目的地走的，因此在一段时间过后，我们朝着目的地移动的距离应该是最大的(也就是随着时间的推移，我们离目的地越来越接近)，通过这样的方式，就可合理的判断出嫌疑人员的目标办公室。
进一步，在所述的机器人本体上还设有音频播放单元，在所述的存储单元存储有音频数据，当图像分析单元判断当前人员为嫌疑人员时，图像分析单元向音频播放单元发送启动信号，音频播放单元进行音频的播放。
当判断当前人员为嫌疑人员时，巡逻机器人自动进行音频的播放，尤其是当音频信息是模拟两个人的对话的时候，让嫌疑人员误以为在该巡逻区域是有人在的，会对嫌疑人员起到一定的威慑作用，使嫌疑人员不敢再有进一步的行动，同样可以起到一定的安保作用。
进一步，所述的通信单元还用于与各个办公室的监控摄像头进行通信，当移动路径预测单元预测出嫌疑人员的目标办公室后，通过通信单元接收来自该办公室监控摄像头拍摄的监控图像，通过图像分析单元将监控图像与存储在存储单元中的该办公室的全景图像进行对比分析，判断该办公室的监控摄像头是否存在监控死角，若是，则通过移动路径生成单元生成机器人本体所在位置与该监控死角之间的路径，并向驱动机构发送信号，驱动机构根据所述路径驱动移动装置移动到监控死角的位置。
通过上述方式，当发现嫌疑人员所去的目标办公室的监控摄像头存在监控死角的时候，则巡逻机器人自己移动到该监控死角的位置对嫌疑人员的一举一动进行监控，将监控的画面作为证据留存，避免由于出现监控死角，而无法全方位的监控嫌疑人员的嫌疑画面，导致监控证据不全。
进一步，所述的机器人本体还包括剩余电量检测单元和充电电源扫描单元，用于对机器人本体的剩余电量进行检测，当检测到的剩余电量低于预设阈值时，启动充电电源扫描单元，当充电电源扫描单元扫描到与自身充电电源的身份信息匹配的充电电源时，通过通信模块向企业的管理系统发出充电请求，所述的充电请求包括机器人本体的身份信息、剩余电量信息以及扫描到的充电电源的身份信息，企业的管理系统针对该充电请求审核通过后，向通过审核的机器人本体开启所述的充电电源。
为了方便巡逻机器人的充电，本巡逻机器人设置充电扫描单元，如果发现自身电量过低，则一边巡逻一边就可以自动扫描哪里有充电电源，当扫描到充电电源后，只需要向企业的管理系统发出充电请求即可，如果请求审核通过，则可向该巡逻机器人开启充电电源，即可进行充电，与现有技术相比，当发现自身电量过低时，需要通过导航到达指定的充电电源位置进行充电，在充电过程中是无法进行巡逻工作的，而本巡逻机器人是在巡逻过程中发现自身电量过低自行寻找充电电源，巡逻充电两不误。
附图说明
图1为本发明实施例的示意性框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
如附图1所示：本实施例公开了一种工业巡逻机器人系统，包括机器人本体、用于所述机器人本体行走的移动装置以及驱动所述移动装置的驱动机构，本实施例中的移动装置是具备爬梯功能的，驱动机构是受机器人本体中的控制单元控制的，本实施例中所述的移动装置和驱动机构以及控制单元控制驱动机构的方式均采用的是现有技术，因此在此不再赘述。
本实施例中，所述机器人本体包括红外摄像采集单元、图像处理单元、图像分析单元、存储单元、移动路径生成单元、异常情况上报单元、移动路径预测单元、通信单元以及开关控制单元。
本实施例中所述的存储单元中事先存储有每个企业内部人员人体图像信息以及每个企业内部人员的办公室信息，以及每个企业内部人员从办公楼的大厅到自己的办公室的导航路径信息。
本实施例中的红外摄像采集单元，采用的是红外摄像头，用于在夜间采集当前人员的图像，并将采集到的图像发送给图像处理单元；
所述的图像处理单元，用于接收红外摄像采集单元发送的图像，并对图像进行图像处理提取出数字化的人体图像信息，并将经过处理的人体图像信息发送给图像分析单元；
所述的图像分析单元，用于接收图像处理单元发送的人体图像信息，并调用存储单元中事先存储的企业内部人员人体图像信息，判断当前接收到的人体图像信息是否与企业内部人员人体图像信息相匹配，若是，则判断当前人员为企业内部人员，若否，则判断当前人员为嫌疑人员；
当判断当前人员为企业内部人员时，所述的图像分析单元向所述的红外摄像采集单元发送连续抓拍模式信号，所述的红外摄像采集单元启动连续抓拍模式，在连续抓拍过程中，本实施例的巡逻机器人是通过移动装置尾随当前拍摄到的人员的，红外摄像采集单元进行连续抓拍，并将连续抓拍的图像发送给移动路径生成单元；
所述的移动路径生成单元，用于接收连续抓怕的图像，根据连续抓拍的图像生成当前人员的移动路径，并将当前人员的移动路径发送给所述的异常情况上报单元；
所述的异常情况上报单元，用于接收当前人员的移动路径，并调用存储单元中存储的从初始图像采集位置到该企业内部人员办公室的导航路径，判断当前人员的移动路径与所述的导航路径是否相同，若相同，则关闭红外摄像采集单元的连续抓拍模式，若不同，则向企业的安保系统发送当前时间、该企业内部人员信息以及移动路径，作为证据留存。
在图像分析单元判断当前人员为嫌疑人员，向企业的安保系统发出警报信息，并且所述的图像分析单元用于向所述的红外摄像采集单元发送短时连续抓拍模式信号，本实施例中所述的短时连续抓拍模式是指在短时间内进行的连续抓拍，如1-5min短时连续抓拍，用来预测嫌疑人员的运动趋势，此时红外摄像采集单元启动短时连续抓拍模式，红外摄像采集单元进行短时连续抓拍，并将短时连续抓拍的图像发送给移动路径预测单元；
所述的移动路径预测单元，用于接收短时连续抓拍的图像，并根据短时连续抓拍的图像对嫌疑人员的目标办公室以及将来移动路径进行预测，生成将来移动预测路径并发送给企业的安保系统；本实施例中移动路径预测单元生成将来移动预测路径的方式是：从短时连续抓拍的图像中提取出嫌疑人员移动的初始位置和终点位置，计算出初始位置与各个办公室之间的距离，以及计算出终点位置与各个办公室之间的距离，针对同一办公室，初始位置和该办公室的距离与终点位置和该办公室的距离之差最大者，则该办公室被判定为嫌疑人员的目标办公室，嫌疑人员的终点位置到该办公室之间的路径为将来移动预测路径。
例如，嫌疑人员的初始位置是A，终点位置是B，该栋楼有办公室一、办公室二、办公室三和办公室四，嫌疑人员在初始位置时距离四个办公室的距离分别是S1、S2、S3、S4，嫌疑人员在终点位置时距离四个办公室的距离分别是S1’、S2’、S3’、S4’，若S2’与S2的距离差值最大，则判断嫌疑人员去办公室二的可能性最大，将办公室二作为目标办公室，则嫌疑人员的重点位置到该办公室二之间的路径为嫌疑人员的将来移动路径。
预测出嫌疑人员的目标办公室后，通过通信单元向开关控制单元发送控制信号，所述的开关控制单元在接收到控制信号后，控制该办公室的灯点亮。
在所述的机器人本体上还设有音频播放单元，在所述的存储单元存储有音频数据，当图像分析单元判断当前人员为嫌疑人员时，图像分析单元向音频播放单元发送启动信号，音频播放单元进行音频的播放。
所述的通信单元还用于与各个办公室的监控摄像头进行通信，当移动路径预测单元预测出嫌疑人员的目标办公室后，通过通信单元接收来自该办公室监控摄像头拍摄的监控图像，通过图像分析单元将监控图像与存储在存储单元中的该办公室的全景图像进行对比分析，判断该办公室的监控摄像头是否存在监控死角，若是，则通过移动路径生成单元生成机器人本体所在位置与该监控死角之间的路径，并向驱动机构发送信号，驱动机构根据所述路径驱动移动装置移动到监控死角的位置。
所述的机器人本体还包括剩余电量检测单元和充电电源扫描单元，用于对机器人本体的剩余电量进行检测，当检测到的剩余电量低于预设阈值时，启动充电电源扫描单元，当充电电源扫描单元扫描到与自身充电电源的身份信息匹配的充电电源时，通过通信模块向企业的管理系统发出充电请求，所述的充电请求包括机器人本体的身份信息、剩余电量信息以及扫描到的充电电源的身份信息，企业的管理系统针对该充电请求审核通过后，向通过审核的机器人本体开启所述的充电电源。
Claims (4)
1.工业巡逻机器人系统，包括机器人本体、用于所述机器人本体行走的移动装置以及驱动所述移动装置的驱动机构，其特征在于：所述机器人本体包括红外摄像采集单元、图像处理单元、图像分析单元、存储单元、移动路径生成单元以及异常情况上报单元；
所述的红外摄像采集单元，用于在夜间采集当前人员的图像，并将采集到的图像发送给图像处理单元；
所述的图像处理单元，用于接收红外摄像采集单元发送的图像，并对图像进行图像处理提取出数字化的人体图像信息，并将经过处理的人体图像信息发送给图像分析单元；
所述的图像分析单元，用于接收图像处理单元发送的人体图像信息，并调用存储单元中事先存储的企业内部人员人体图像信息，判断当前接收到的人体图像信息是否与企业内部人员人体图像信息相匹配，若是，则判断当前人员为企业内部人员，若否，则判断当前人员为嫌疑人员；
当判断当前人员为企业内部人员时，所述的图像分析单元向所述的红外摄像采集单元发送连续抓拍模式信号，所述的红外摄像采集单元启动连续抓拍模式，红外摄像采集单元进行连续抓拍，并将连续抓拍的图像发送给移动路径生成单元；
所述的移动路径生成单元，用于接收连续抓怕的图像，根据连续抓拍的图像生成当前人员的移动路径，并将当前人员的移动路径发送给所述的异常情况上报单元；
所述的异常情况上报单元，用于接收当前人员的移动路径，并调用存储单元中存储的从初始图像采集位置到该企业内部人员办公室的导航路径，判断当前人员的移动路径与所述的导航路径是否相同，若相同，则关闭红外摄像采集单元的连续抓拍模式，若不同，则向企业的安保系统发送当前时间、该企业内部人员信息以及移动路径，作为证据留存；
还包括移动路径预测单元、通信单元以及开关控制单元；当图像分析单元判断当前人员为嫌疑人员，向企业的安保系统发出警报信息，并且所述的图像分析单元用于向所述的红外摄像采集单元发送短时连续抓拍模式信号，红外摄像采集单元启动短时连续抓拍模式，红外摄像采集单元进行短时连续抓拍，并将短时连续抓拍的图像发送给移动路径预测单元；
所述的移动路径预测单元，用于接收短时连续抓拍的图像，并根据短时连续抓拍的图像对嫌疑人员的目标办公室以及将来移动路径进行预测，生成将来移动预测路径并发送给企业的安保系统；
预测出嫌疑人员的目标办公室后，通过通信单元向开关控制单元发送控制信号，所述的开关控制单元在接收到控制信号后，控制该办公室的灯点亮；
所述的移动路径预测单元生成将来移动预测路径的方式是：从短时连续抓拍的图像中提取出嫌疑人员移动的初始位置和终点位置，计算出初始位置与各个办公室之间的距离，以及计算出终点位置与各个办公室之间的距离，针对同一办公室，初始位置和该办公室的距离与终点位置和该办公室的距离之差最大者，则该办公室被判定为嫌疑人员的目标办公室，嫌疑人员的终点位置到该办公室之间的路径为将来移动预测路径。
2.根据权利要求1所述的工业巡逻机器人系统，其特征在于：在所述的机器人本体上还设有音频播放单元，在所述的存储单元存储有音频数据，当图像分析单元判断当前人员为嫌疑人员时，图像分析单元向音频播放单元发送启动信号，音频播放单元进行音频的播放。
3.根据权利要求2所述的工业巡逻机器人系统，其特征在于：所述的通信单元还用于与各个办公室的监控摄像头进行通信，当移动路径预测单元预测出嫌疑人员的目标办公室后，通过通信单元接收来自该办公室监控摄像头拍摄的监控图像，通过图像分析单元将监控图像与存储在存储单元中的该办公室的全景图像进行对比分析，判断该办公室的监控摄像头是否存在监控死角，若是，则通过移动路径生成单元生成机器人本体所在位置与该监控死角之间的路径，并向驱动机构发送信号，驱动机构根据所述路径驱动移动装置移动到监控死角的位置。
4.根据权利要求3所述的工业巡逻机器人系统，其特征在于：所述的机器人本体还包括剩余电量检测单元和充电电源扫描单元，用于对机器人本体的剩余电量进行检测，当检测到的剩余电量低于预设阈值时，启动充电电源扫描单元，当充电电源扫描单元扫描到与自身充电电源的身份信息匹配的充电电源时，通过通信模块向企业的管理系统发出充电请求，所述的充电请求包括机器人本体的身份信息、剩余电量信息以及扫描到的充电电源的身份信息，企业的管理系统针对该充电请求审核通过后，向通过审核的机器人本体开启所述的充电电源。
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