CN110595309A - 一种排爆设备及该排爆设备的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排爆设备及该排爆设备的使用方法，该排爆设备包括行走装置；X射线发生器，设置于所述行走装置的前端；探测器；投影装置，设置于所述行走装置的前端；成像装置，设置于所述行走装置的前端；数据传输模块，与所述X射线发生器、所述探测器、所述投影装置和所述成像装置通讯连接；中控模块，与所述数据传输模块通讯连接，实时接收所述数据传输模块传输的所述目标物体内部的图像信息和投影图像信息；其中，所述中控模块包括记录危险品的图像数据库，以及对应所述投影装置和所述成像装置有效测量范围的标定位置。本发明能够对危险物品的内部进行检测，并且能够获知具体的外形尺寸，提高提工作效率。

Description

一种排爆设备及该排爆设备的使用方法

技术领域

本发明属于安保技术领域，具体地说，涉及一种排爆设备及该排爆设备的使用方法。

背景技术

近年来，我国在安防领域的投入越来越多，公共场所安检级别越来越高。目前，X射线安检技术的非接触式安检设备是应用最广泛的工具，被大量应用在物流领域，交通枢纽和一些人员较为密集的公共场所。X射线是一种可以穿透木材、纸板、皮革等不透明物体的电磁波。通过X射线源所发射的X射线束穿过位于传送带上的被检测物体时部分会被吸收，X射线安检仪能根据物体对X射线的吸收程度，在荧屏上呈现不同颜色的影像以供安检操作员识别和判断。目前X射线安检设备的发展已经比较成熟，市场上主流的安检设备是双能X射线安检设备，其不仅可以显示被检测物体的透射图像，还可以得到图像中物体的原子序数或等效原子序数，对各种有机物，无机物，混合物用不同颜色进行有效标记，进一步让物体的属性更加直观，从而有效降低直观识别难度。

申请号为CN201620161909.X的中国专利公开了一种危险环境下的巡检机器人。它包括履带行进装置、工控机装置、云台装置、六自由度机械臂装置、气体检测装置和风速检测装置，所述云台装置为升降防爆云台装置或红外防爆云台装置；所述履带行进装置包括船型浮板式壳体、履带张紧装置、防爆控制箱、直驱装置；所述履带张紧装置位于所述船型浮板式壳体两侧，所述直驱装置固定在所述船型浮板式壳体内并驱动所述履带张紧装置行进；所述防爆控制箱固定在所述船型浮板式壳体内并分别与所述直驱装置、气体检测装置、工控机装置、云台装置、六自由度机械臂装置和风速检测装置相连。

虽然上述现有技术提出了一种关于识别危险物品的设备，但无法识别危险目标内部的物品，同时也无法识别危险目标的具体尺寸，以便操作人员做出相应的准确操作。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的排爆设备。

本发明的另一个目的在于提供一种上述该排爆设备的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种排爆设备，包括

行走装置；

X射线发生器，设置于所述行走装置的前端；

探测器，设置于所述X射线发生器的X射线发射路径上；

投影装置，设置于所述行走装置的前端，用于向目标物体投射投影图像；

成像装置，设置于所述行走装置的前端，用于接收所述目标物体反射回的投影图像；

数据传输模块，与所述X射线发生器、所述探测器、所述投影装置和所述成像装置通讯连接；

中控模块，与所述数据传输模块通讯连接，实时接收所述数据传输模块传输的、所述探测器处理后的所述目标物体内部的图像信息，以及所述成像装置接收到的所述目标物体反射回的投影图像信息；

其中，所述中控模块包括记录危险品的图像数据库，以及对应所述投影装置和所述成像装置有效测量范围的标定位置。

此外，所述标定位置至少包括

所述目标物体在有效测量范围内的位置参数；

进行所述目标物体三维形貌测量的测量参数。

同时，所述投影装置向所述目标物体投射的投影图像，为用于对所述目标物体进行三维形貌测量的结构光图案。

并且，所述行走装置包括

车体，设置为所述行走装置的主体；

轮体，至少四个对称设置于所述车体的两侧；

履带，对称的设置于所述车体两侧的所述轮体外侧。

进一步地，所述轮体为，对称设置于所述车体两侧、且尺寸相同的橡胶轮胎。

进一步地，所述履带为，设置于所述轮体外侧的橡胶带。

一种上述任一所述的一种排爆设备的使用方法，包括如下步骤

S1.通过所述行走装置，将所述排爆设备移动至所述投影装置和所述成像装置的有效测量范围内；

S2.所述投影装置投射所述投影图像至所述目标物体，并获取所述目标物体反射回的所述投影图像的像，在所述成像装置上的成像位置；

S3.所述中控模块根据所述成像位置，与所述标定位置进行比对，通过行走装置调整所述排爆设置与所述目标物体之间的距离，直至成像位置与所述标定位置对准；

S4.所述中控模块调取所述测量参数和所述位置参数，对所述目标物体进行三维形貌测量；

S5.通过所述X射线发生器和所述探测器，获取所述目标物体内部的图像信息；

S6.所述数据传输模块向所述中控模块传输所述图像信息，所述中控模块将所述图像信息与所述图像数据库进行比对，匹配成功时，对匹配成功的所述图像信息进行标记；

S7.将所述目标物体的三维形貌特征与标记的所述图像信息进行耦合，获得所述目标物体内部的参数。

进一步地，步骤S4中对所述目标物体进行的三维形貌测量包括，对所述目标物体的具体位置坐标和所述目标物体的外形尺寸和形貌的测量。

进一步地，所述步骤S5与步骤S6之间还包括

步骤S51.基于图像颜色阈值对所述目标物体的图像信息进行分类，基于边缘提取算法对分类后的图像信息进行分割处理，实现所述目标物体的提取。

进一步地，还包括调整所述排爆设备与所述目标物体之间的角度或者拍摄方向，并重新执行步骤S1至步骤S7。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明所述一种排爆设备及该排爆设备的使用方法，通过设置X射线发生器，实现了对危险目标内部图像信息的采集，同时设置了投影装置和成像装置，以及对应有效工作范围的标定位置，通过对标定位置的信息调取，获得危险目标的位置参数，以及测量后的测量参数，通过图像信息与危险目标的位置参数、测量参数的耦合，实现了对危险目标内部物品的扫描以及外部形貌特征的获取，能够更准确的获知危险目标内部的情况，提升了安保的工作效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1是本发明排爆设备第一结构示意图；

图2是本发明排爆设备第二结构示意图；

图3是本发明排爆设备的控制逻辑示意图；

图4是本发明排爆设备的使用流程示意图。

图中：1、行走装置；101、车体；102、轮体；103、履带；2、X射线发生器；3、探测器；4、投影装置；5、成像装置；6、目标物体；7、数据传输模块；8、中控模块；801、图像数据库；802、标定位置；803、位置参数；804、测量参数；9、第一传输天线；10、第二传输天线；11、前置摄像头。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1至图4展示了本发明所述排爆设备的示意图，其中图1对排爆设备的整体结构进行了展示，能够看出行走装置1为排爆设备的主体结构，行走装置1前端设置有支架，支架上设置有所述X射线发生器2和所述探测器3，所述的支架通过皮带或者齿轮传动，能够实现升降，进而满足对不同高度目标物体6的测量，同时也能够通过移动行走装置1实现对角度的调整，同时六轴机械臂能够对小件物品进行抓取，直接放置于所述X射线发生器2和所述探测器3之间，此外，所述排爆设备上的六轴机械臂前端设置有前置摄像头11，便于操作人员远程观察目标物体6的情况，同时排爆设备通过第一传输天线9与所述中控模块的第二传输天线10连接，连接的网络优选为5G网络，满足实时传输的要求；图2为了更清楚的展示行走装置1前端的结构，省略了支架、所述X射线发生器2和所述探测器3，在所述行走装置1的前端设置有投影装置4和成像装置5，所述投影装置4发射的投影图像，从所述探测器3的下部射出，实现对目标物体6的三维形貌测量；图3展示了排爆设备的控制逻辑，中控模块8作为控制单元，对全部的电器元件单元进行控制，操作人员通过对所述中控模块8的操作，便可实现排爆设备的排爆工作；图4为本发明所述排爆设备的使用流程示意图。

在一个实施方案中，如图1至图4所示，本发明所述一种排爆设备，包括行走装置1，所述行走装置1上还设置有六轴机械臂；X射线发生器2，设置于所述行走装置1的前端；探测器3，设置于所述X射线发生器2的X射线发射路径上，具体来说所述行走装置1前部设置有支架装置，所述X射线发生器2和所述探测器3设置于所述支架上，所述X射线发生器2和所述探测器3之间形成有测量目标物体6的区域，所述的支架能够升起，所述行走装置1移动至有效测量范围内后，使得所述目标物体6处于所述X射线发生器2和所述探测器3之间，再将所述支架落下，这样设置满足了较大物体，例如皮箱、包裹等不便于移动的物体的测量；此外通过所述六轴机械臂对轻便、较小的目标物体6进行夹取，并放置于所述X射线发生器2和所述探测器3之间，也避免了支架的反复升降；进一步地，本发明通过设置所述X射线发生器2和所述探测器3，提高工作效率，在犯罪现场，反恐现场等很多场合可以使用。

同时，本发明所述一种排爆设备，还包括投影装置4，设置于所述行走装置1的前端，用于向目标物体6投射投影图像；成像装置5，设置于所述行走装置1的前端，用于接收所述目标物体6反射回的投影图像；数据传输模块7，与所述X射线发生器2、所述探测器3、所述投影装置4和所述成像装置5通讯连接；中控模块8，与所述数据传输模块7通讯连接，实时接收所述数据传输模块7传输的、所述探测器3处理后的所述目标物体6内部的图像信息，以及所述成像装置5接收到的所述目标物体6反射回的投影图像信息；

其中，所述中控模块8包括记录危险品的图像数据库801，以及对应所述投影装置4和所述成像装置5有效测量范围的标定位置802，具体来说，通过图像数据库801与拍摄到的目标物体6内部的图像信息进行比对，将与危险品匹配的图像信息进行标记，同时对目标物体6进行三维形貌测量，获得目标物体6的外部特征和尺寸，进而能够判断出目标物体6内危险品的大致尺寸，提升了工作的效率和排爆的准确性，进一步地，利用图像数据库801和标定位置802，自动判定排爆机器人摄像头或者其他辅助机构(便携X射线检测仪等)传输的拍摄画面，扫描拍摄画面上是否有可疑人物，可疑危险品，并自动画框标识出危险品，显示给操作人员判断，图像清晰，标识物提示明显，并且能够测量出具体的形状尺寸，判定速度快，精度高，满足反恐快速反应要求。

进一步地，所述标定位置802至少包括所述目标物体6在有效测量范围内的位置参数803，所述位置参数803包括所述目标物体6在有效测量范围内的位置坐标，具体来说包括目标物体6距离投影装置4和成像装置5的距离，而在所述中控模块8中，对该位置参数803进行了标记，标记的内容包括目标物体6距离投影装置4和成像装置5的距离、目标参数的外形尺寸在不同位置坐标或者在相同位置坐标下的尺寸比例；还包括进行所述目标物体6三维形貌测量的测量参数804，所述测量参数804为在所述位置参数803下，对所述目标物体6进行三维形貌测量时，所需要的投影装置4的参数以及成像装置5的参数。

同时，所述投影装置4向所述目标物体6投射的投影图像，为用于对所述目标物体6进行三维形貌测量的结构光图案。

并且，所述行走装置1包括车体101，设置为所述行走装置1的主体；轮体102，至少四个对称设置于所述车体101的两侧；履带103，对称的设置于所述车体101两侧的所述轮体102外侧；所述轮体102为，对称设置于所述车体101两侧、且尺寸相同的橡胶轮胎；所述履带103为，设置于所述轮体102外侧的橡胶带，增强了抓地力。

在一个实施方案中，一种排爆设备的使用方法，包括如下步骤

S1.通过所述行走装置1，将所述排爆设备移动至所述投影装置4和所述成像装置5的有效测量范围内；

S2.所述投影装置4投射所述投影图像至所述目标物体6，并获取所述目标物体6反射回的所述投影图像的像，在所述成像装置5上的成像位置；

S3.所述中控模块8根据所述成像位置，与所述标定位置802进行比对，通过行走装置1调整所述排爆设置与所述目标物体6之间的距离，直至成像位置与所述标定位置802对准；

S4.所述中控模块8调取所述测量参数804和所述位置参数803，对所述目标物体6进行三维形貌测量；

S5.通过所述X射线发生器2和所述探测器3，获取所述目标物体6内部的图像信息；

S6.所述数据传输模块7向所述中控模块8传输所述图像信息，所述中控模块8将所述图像信息与所述图像数据库801进行比对，匹配成功时，对匹配成功的所述图像信息进行标记；

S7.将所述目标物体6的三维形貌特征与标记的所述图像信息进行耦合，获得所述目标物体6内部的参数。

进一步地，步骤S4中对所述目标物体6进行的三维形貌测量包括，对所述目标物体6的具体位置坐标和所述目标物体6的外形尺寸和形貌的测量，将测得的目标物体6的外形尺寸和形貌特征记录在所述中控模块8中，并与所述目标物体6内的标记图像信息进行耦合，进而实现所述目标物体6内部参数的获得，所述耦合是指将目标物体6的外形尺寸和形貌特征输入至从所述目标物体6上获得X光图像，通过对图像信息的获取，能够获得相应的比例参数，进而能够判断标记图像信息的具体尺寸和特征。

进一步地，所述步骤S5与步骤S6之间还包括

步骤S51.基于图像颜色阈值对所述目标物体6的图像信息进行分类，基于边缘提取算法对分类后的图像信息进行分割处理，实现所述目标物体6的提取。

进一步地，为了能够更准确的获得目标物体6的参数，还可以通过所述行走装置1，调整所述排爆设备与所述目标物体6之间的角度或者拍摄方向，并重新执行步骤S1至步骤S7。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种排爆设备，其特征在于：包括

行走装置(1)；

X射线发生器(2)，设置于所述行走装置(1)的前端；

探测器(3)，设置于所述X射线发生器(2)的X射线发射路径上；

投影装置(4)，设置于所述行走装置(1)的前端，用于向目标物体(6)投射投影图像；

成像装置(5)，设置于所述行走装置(1)的前端，用于接收所述目标物体(6)反射回的投影图像；

数据传输模块(7)，与所述X射线发生器(2)、所述探测器(3)、所述投影装置(4)和所述成像装置(5)通讯连接；

中控模块(8)，与所述数据传输模块(7)通讯连接，实时接收所述数据传输模块(7)传输的、所述探测器(3)处理后的所述目标物体(6)内部的图像信息，以及所述成像装置(5)接收到的所述目标物体(6)反射回的投影图像信息；

其中，所述中控模块(8)包括记录危险品的图像数据库(801)，以及对应所述投影装置(4)和所述成像装置(5)有效测量范围的标定位置(802)。

2.根据权利要求1所述的一种排爆设备，其特征在于：所述标定位置(802)至少包括

所述目标物体(6)在有效测量范围内的位置参数(803)；

进行所述目标物体(6)三维形貌测量的测量参数(804)。

3.根据权利要求1或2所述的一种排爆设备，其特征在于：所述投影装置(4)向所述目标物体(6)投射的投影图像，为用于对所述目标物体(6)进行三维形貌测量的结构光图案。

4.根据权利要求1所述的一种排爆设备，其特征在于：所述行走装置(1)包括

车体(101)，设置为所述行走装置(1)的主体；

轮体(102)，至少四个对称设置于所述车体(101)的两侧；

履带(103)，对称的设置于所述车体(101)两侧的所述轮体(102)外侧。

5.根据权利要求4所述的一种排爆设备，其特征在于：所述轮体(102)为，对称设置于所述车体(101)两侧、且尺寸相同的橡胶轮胎。

6.根据权利要求4所述的一种排爆设备，其特征在于：所述履带(103)为，设置于所述轮体(102)外侧的橡胶带。

7.一种上述权利要求1-6任一所述的一种排爆设备的使用方法，其特征在于：包括如下步骤

S1.通过所述行走装置(1)，将所述排爆设备移动至所述投影装置(4)和所述成像装置(5)的有效测量范围内；

S2.所述投影装置(4)投射所述投影图像至所述目标物体(6)，并获取所述目标物体(6)反射回的所述投影图像的像，在所述成像装置(5)上的成像位置；

S3.所述中控模块(8)根据所述成像位置，与所述标定位置(802)进行比对，通过行走装置(1)调整所述排爆设置与所述目标物体(6)之间的距离，直至成像位置与所述标定位置(802)对准；

S4.所述中控模块(8)调取所述测量参数(804)和所述位置参数(803)，对所述目标物体(6)进行三维形貌测量；

S5.通过所述X射线发生器(2)和所述探测器(3)，获取所述目标物体(6)内部的图像信息；

S6.所述数据传输模块(7)向所述中控模块(8)传输所述图像信息，所述中控模块(8)将所述图像信息与所述图像数据库(801)进行比对，匹配成功时，对匹配成功的所述图像信息进行标记；

S7.将所述目标物体(6)的三维形貌特征与标记的所述图像信息进行耦合，获得所述目标物体(6)内部的参数。

8.根据权利要求7所述的一种排爆设备的使用方法，其特征在于：步骤S4中对所述目标物体(6)进行的三维形貌测量包括，对所述目标物体(6)的具体位置坐标和所述目标物体(6)的外形尺寸和形貌的测量。

9.根据权利要求7所述的一种排爆设备的使用方法，其特征在于：所述步骤S5与步骤S6之间还包括

步骤S51.基于图像颜色阈值对所述目标物体(6)的图像信息进行分类，基于边缘提取算法对分类后的图像信息进行分割处理，实现所述目标物体(6)的提取。

10.根据权利要求7-9任一所述的一种排爆设备的使用方法，其特征在于：还包括调整所述排爆设备与所述目标物体(6)之间的角度或者拍摄方向，并重新执行步骤S1至步骤S7。