CN110737276A - 预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质 - Google Patents

预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自动控制领域，公开了一种预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质。其中，预警方法，包括：当检测到预警对象时，对所述预警对象进行生物识别、获取所述预警对象的身高特征；根据所述身高特征，计算得到所述预警对象与所述巡逻机器人之间的距离作为第一距离；根据所述第一距离以及所述巡逻机器人的当前位置，判断所述预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离；若是，则发出警报。与现有技术相比，本发明实施方式所提供的预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质具有在有效进行预警工作的同时，降低巡逻机器人的使用成本的优点。

Description

预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质。
背景技术
近年来，随着我国日益增多且不断壮大的物流、交通枢纽等对安保力量的需要，在机场、车站、会展中心、超级市场以及物流仓库等一系列的大型人流、物流场所，机器人正作为一支特殊力量参与到上述场所的巡逻安保工作中，并且呈现逐渐增多的趋势。巡逻机器人作为服务机器人的一个新研究方向，是集环境感知、路线规划、动态决策、行为控制及报警装置于一体的多功能综合系统，采用巡逻机器人可实行定时、定点监控或不间断流动巡逻安保，巡逻机器人具有广阔的应用前景，已受到国内外的重视。
然而，本发明的发明人发现，现有技术中使用巡逻机器人在进行预警巡逻时，需要使用激光雷达对预警对象定位，而激光雷达的成本较高，增加了巡逻机器人的使用成本。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种预警方法、巡逻机器人及计算机可读存储介质，在有效进行预警工作的同时，降低巡逻机器人的使用成本。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种预警方法，应用于巡逻机器人，包括：当检测到预警对象时，对所述预警对象进行生物识别、获取所述预警对象的身高特征；根据所述身高特征，计算得到所述预警对象与所述巡逻机器人之间的距离作为第一距离；根据所述第一距离以及所述巡逻机器人的当前位置，判断所述预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离；若是，则发出警报。
本发明的实施方式还提供了一种巡逻机器人，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前述的预警方法。
本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的预警方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，巡逻机器人在检测到预警对象时，通过生物识别技术，获取预警对象身高特征，根据身高特征，计算得到预警对象与巡逻机器人之间的距离，并结合巡逻机器人的当前位置，判断预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离，若是，则发出警报。通过生物识别技术和距离判断，无需对预警对象的具体位置进行定位，即可判断是否发出警报，从而无需设置激光雷达，有效的降低巡逻机器人的成本。此外，通过上述方法，同样可以有效的进行预警，保证巡逻机器人的正常工作。
另外，所述检测到预警对象前，还包括：在巡逻地图上标记至少一个预警区域，并建立所述巡逻机器人所处的位置与预警区域之间的映射关系；获取所述巡逻机器人的当前位置；根据所述当前位置，从所述映射关系中获取与所述当前位置相映射的预警区域作为所述目标预警区域；获取所述目标预警区域相对于所述当前位置所处的方向作为检测方向，沿所述检测方向进行检测。通过巡逻机器人的当前位置，确定与当前位置相映射的目标预警区域，获取目标预警区域相对于当前位置所处的方向作为检测方向后，沿检测方向进行检测，从而更加有效的对目标预警区域进行检测，提升检测效果，进而提升巡逻机器人的预警效果。
另外，所述获取所述巡逻机器人的当前位置，具体包括：检测预设参照物，当检测到所述预设参照物时，获取所述预设参照物的特征信息，所述特征信息至少包括所述预设参照物的位置信息、长度信息、所处高度信息和预设朝向；根据所述特征信息、获取所述当前位置。通过预设参照物的特征信息，确定巡逻机器人的当前位置，从而可以无需设置激光雷达、并有效的巡逻机器人进行定位，在保证巡逻机器人正常进行预警的同时、有效的降低巡逻机器人的成本。此外，通过预设的参照物对巡逻机器人自身进行定位，巡逻机器人可以检测到预设的参照物，即可对自身完成定位，从而可以通过调剂预设参照物的位置，提升巡逻机器人的巡逻范围。
另外，所述根据所述特征信息、获取所述当前位置，具体包括：根据所述预设朝向，获取所述巡逻机器人相对所述预设参照物的水平方向信息；根据所述长度信息，计算得到所述巡逻机器人与所述预设参照物的目标空间直线距离；遍历所述巡逻地图上、相对所述预设参照物的水平方向与所述水平方向信息相同的位置，获取与所述预设参照物的空间直线距离等于所述目标空间直线距离的位置作为所述当前位置。
另外，所述巡逻机器人包括机器人本体和设置于所述机器人本体的摄像装置，所述摄像装置包括用于成像的成像面，所述成像面包括与所述摄像装置的光轴相交的中点；所述根据所述预设朝向，获取所述巡逻机器人相对所述预设参照物的水平方向信息，具体包括：调节所述机器人本体的朝向与所述预设朝向平行；调节所述摄像装置的朝向，使得所述预设参照物在所述摄像装置内的成像位于中点；获取所述摄像装置的拍摄方向与所述机器人本体的朝向之间的夹角；根据所述夹角和所述预设朝向，获取所述水平方向信息。
另外，所述巡逻机器人包括机器人本体和设置于所述机器人本体的摄像装置，所述摄像装置包括用于成像的成像面，所述成像面包括与所述摄像装置的光轴相交的中点；所述根据所述长度信息，计算得到所述巡逻机器人与所述预设参照物的目标空间直线距离，具体包括：调节所述摄像装置的朝向，使得所述预设参照物在所述摄像装置内的成像位于中点；获取所述摄像装置的焦距，以及所述预设参照物在所述成像面上的成像长度；根据所述焦距、所述成像长度、以及所述长度信息，计算得到所述巡逻机器人与所述预设参照物的目标空间直线距离。
另外，所述建立所述巡逻机器人所处的位置与预警区域之间的映射关系，具体包括：获取所述巡逻机器人位于各个位置时、能采集到的预警区域；建立所述巡逻机器人所处的位置与所述能采集到的预警区域之间的映射关系。建立巡逻机器人所处的位置与能采集到的预警区域之间的映射关系，从而保证巡逻机器人根据当前位置获取目标预警区域后，可以有效的对目标预警区域进行检测，提升巡逻机器人的工作效率。
另外，所述对所述预警对象进行生物识别、获取所述预警对象的身高特征，具体包括：对所述预警对象进行人脸识别，获得所述预警对象的年龄范围和性别；获取与所述年龄范围和所述性别对应的身高作为所述身高特征。
附图说明
图1是本发明第一实施方式所提供的预警方法的流程图；
图2是本发明第一实施方式所提供的预警方法中获取巡逻机器人当前位置的流程图；
图3是本发明第二实施方式所提供的预警方法的流程图；
图4是本发明第三实施方式所提供的巡逻机器人的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种预警方法，应用于巡逻机器人，具体流程如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101：对巡逻机器人周围环境进行检测，当检测到预警对象时，执行步骤S102。
具体的，巡逻机器人包括机器人本体和设置于机器人本体的摄像装置。在本步骤中，通过摄像装置采集巡逻机器人周围环境的图像，并对采集的图像进行图像处理，判断其中是否包含有预警对象的图像(如人脸、瞳孔图像等)，若其中包含有预警对象的图像，则执行步骤S102。
步骤S102：对预警对象进行生物识别、获取预警对象的身高特征。
具体的，在本步骤中，根据检测到的预警对象的图像进行生物识别。例如，若检测到的预警对象为人脸，即可以进行人脸识别；若检测到的预警对象仅为人的瞳孔，则可以进行虹膜识别。通过生物识别技术，获取预警对象的生物特征，并根据预警对象的生物特征获取预警对象的身高特征。
进一步的，在本步骤中，根据预警对象的身份信息获取预警对象的身高特征，具体为：根据人脸识别技术或虹膜识别技术，获取预警对象的年龄范围和性别，从预先存储的年龄范围和性别与身高的对应关系中，获取预警对象的身高特征。可以理解的是，上述仅为本实施方式获取预警对象的身高特征的一种具体的实施实例，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是根据人脸识别技术或虹膜识别技术获取预警对象的身份信息，并根据预存的与身份信息对应的身高，获取预警对象的身高特征等方法，在此不进行一一列举，具体可以根据实际需要进行灵活的设定。
步骤S103：根据身高特征，计算得到预警对象与巡逻机器人之间的距离作为第一距离。
具体的，摄像装置包括用于成像的成像面，成像面包括与摄像装置的光轴相交的中点。在本步骤中，在检测到预警对象后，获取预警对象在成像面上所成的像的高度，由于已知的摄像装置的焦距，根据光学成像原理和相似三角形计算公式，即可以根据预警对象的身高特征、成像高度和焦距，计算得到预警对象与巡逻机器人之间的距离作为第一距离。
步骤S104：根据第一距离以及巡逻机器人的当前位置，判断预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离，若是，则执行步骤S105，若否，则执行步骤S101。
在本步骤中，首先需要获取巡逻机器人的当前位置，具体步骤如图2所示，包括以下步骤：
步骤S201：检测预设参照物，当检测到预设参照物时，获取预设参照物的特征信息。
具体的，在本步骤中，预设参照物为预先设置在巡逻区域内的参照物，其特征信息已知。当检测到预设参照物后，即可以获取其特征信息。
进一步的，在本步骤中，特征信息包括预设参照物的位置信息、长度信息、所处高度信息和预设朝向。可以理解的是，上述特征信息包括预设参照物的位置信息、长度信息、所处高度信息和预设朝向仅为本实施方式中的一种具体的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是还包括其它的特征信息，如预设参照物的形状信息等，在此不进行一一列举，具体可以根据实际需要进行灵活的设定。
步骤S202：根据特征信息、获取巡逻机器人的当前位置。
具体的，在本步骤中，巡逻机器人获取到预设参照物的特征信息后，首先根据预设朝向，获取巡逻机器人相对预设参照物的水平方向信息。然后根据长度信息，计算得到巡逻机器人与预设参照物的目标空间直线距离。最后遍历巡逻地图上、相对预设参照物的水平方向与该水平方向信息相同的位置，获取与预设参照物的空间直线距离等于目标空间直线距离的位置作为当前位置。
进一步的，根据预设朝向获取巡逻机器人相对预设参照物的水平方向信息，具体包括：调节机器人本体的朝向与预设朝向平行；调节摄像装置的朝向，使得预设参照物在摄像装置内的成像位于中点；获取摄像装置的拍摄方向与机器人本体的朝向之间的夹角；根据夹角和预设朝向，即可获取水平方向信息。可以理解的是，上述仅为本实施方式中的一种具体的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是其它的方法，在此不进行一一列举。
更进一步的，根据长度信息计算得到巡逻机器人与预设参照物的目标空间直线距离，具体为：调节摄像装置的朝向，使得预设参照物在摄像装置内的成像位于中点，获取预设参照物在成像面上的成像长度；根据已知的摄像装置的焦距，以及预设参照物的长度信息；依据相似三角形和光学成像原理，即可计算得到巡逻机器人与预设参照物的目标空间直线距离。可以理解的是，上述仅为本实施方式中的一种具体的举例说明，并不构成限定，在本发明的其它实施方式中，也可以是其它的方法，在此不进行一一列举。
获取到巡逻机器人的当前位置后，由于目标预警区域的位置已知，则可以直接计算得到巡逻机器人与目标预警区域的距离，根据巡逻机器人与预警对象的距离，即可以计算得到目标预警区域与预警对象之间的距离。进而判断预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离，若是，则执行步骤S105。
通过预设的参照物对巡逻机器人自身进行定位，巡逻机器人可以检测到预设的参照物，即可对自身完成定位，从而可以通过调剂预设参照物的位置，例如，调整预设参照物的高度，使得巡逻机器人可以更好的检测到预设参照物，从而有效提升巡逻机器人的巡逻范围。
步骤S105：发出警报。
与现有技术相比，本发明第一实施方式所提供的预警方法中，巡逻机器人仅根据预设参照物的特征信息、以及巡逻机器人本身的摄像装置的信息，即可对预警对象进行预警处理，而无需额外设置激光雷达，从而在保证巡逻机器人有效进行预警工作的同时，降低巡逻机器人的使用成本。
本发明的第二实施方式涉及一种预警方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，具体步骤如图3所示，包括以下步骤：
步骤S301：获取巡逻机器人的当前位置。
可以理解的是，获取巡逻机器人的当前位置的方法在第一实施方式的步骤S104中已进行了具体介绍，具体可以参照第一实施方式中的具体介绍，在此不进行赘述。
步骤S302：根据当前位置，从预设映射关系中获取与当前位置相映射的预警区域作为目标预警区域。
具体的，在本步骤中，预先在巡逻地图中划分多个预警区域，保存各个预警区域的位置坐标。并获取巡逻机器人位于巡逻地图中的各个位置时、能采集到的预警区域；建立巡逻机器人所处的位置与能采集到的预警区域之间的映射关系作为预设映射关系。
在获取到巡逻机器人的当前位置后，即可以获取预设映射关系中，与当前位置相映射的预警区域作为目标预警区域。
步骤S303：获取目标预警区域相对于当前位置所处的方向作为检测方向，沿检测方向进行检测；当检测到预警对象时，执行步骤S304。
步骤S304：对预警对象进行生物识别、获取预警对象的身高特征。
步骤S305：根据身高特征，计算得到预警对象与巡逻机器人之间的距离作为第一距离。
步骤S306：根据第一距离以及巡逻机器人的当前位置，判断预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离，若是，则执行步骤S307，若否，则执行步骤S303。
步骤S307：发出警报。
可以理解的是，本实施方式中的步骤S304至步骤S307与第一实施方式中的步骤S102至步骤S105大致相同，具体步骤可以参照第一实施方式中的具体介绍，在此不进行赘述。
与现有技术相比，本发明第二实施方式所提供的预警方法在保留第一实施方式的全部技术效果的同时，获取目标预警区域相对于当前位置所处的方向作为检测方向，沿检测方向进行检测。从而对目标预警区域的方向进行重点的检测，有效的提升检测效果。此外，建立巡逻机器人所处的位置与能采集到的预警区域之间的映射关系，从而保证巡逻机器人根据当前位置获取目标预警区域后，可以有效的对目标预警区域进行检测，提升巡逻机器人的工作效率。
可以理解的是，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第四实施方式涉及一种巡逻机器人，如图4所示，包括：至少一个处理器401；以及，与至少一个处理器401通信连接的存储器402；其中，存储器402存储有可被至少一个处理器401执行的指令，指令被至少一个处理器401执行，以使至少一个处理器401能够执行如上述实施方式所提供的预警方法。
其中，存储器402和处理器401采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器401和存储器402的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器401处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器401。
处理器401负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器402可以被用于存储处理器401在执行操作时所使用的数据。
本发明第五实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种预警方法，其特征在于，应用于巡逻机器人，包括：
当检测到预警对象时，对所述预警对象进行生物识别、获取所述预警对象的身高特征；
根据所述身高特征，计算得到所述预警对象与所述巡逻机器人之间的距离作为第一距离；
根据所述第一距离以及所述巡逻机器人的当前位置，判断所述预警对象与目标预警区域的距离是否小于预设距离；
若是，则发出警报。
2.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，所述检测到预警对象前，还包括：
在巡逻地图上标记至少一个预警区域，并建立所述巡逻机器人所处的位置与预警区域之间的映射关系；
获取所述巡逻机器人的当前位置；
根据所述当前位置，从所述映射关系中获取与所述当前位置相映射的预警区域作为所述目标预警区域；
获取所述目标预警区域相对于所述当前位置所处的方向作为检测方向，沿所述检测方向进行检测。
3.根据权利要求2所述的预警方法，其特征在于，所述获取所述巡逻机器人的当前位置，具体包括：
检测预设参照物，当检测到所述预设参照物时，获取所述预设参照物的特征信息，所述特征信息至少包括所述预设参照物的位置信息、长度信息、所处高度信息和预设朝向；
根据所述特征信息、获取所述当前位置。
4.根据权利要求3所述的预警方法，其特征在于，所述根据所述特征信息、获取所述当前位置，具体包括：
根据所述预设朝向，获取所述巡逻机器人相对所述预设参照物的水平方向信息；
根据所述长度信息，计算得到所述巡逻机器人与所述预设参照物的目标空间直线距离；
遍历所述巡逻地图上、相对所述预设参照物的水平方向与所述水平方向信息相同的位置，获取与所述预设参照物的空间直线距离等于所述目标空间直线距离的位置作为所述当前位置。
5.根据权利要求4所述的预警方法，其特征在于，所述巡逻机器人包括机器人本体和设置于所述机器人本体的摄像装置，所述摄像装置包括用于成像的成像面，所述成像面包括与所述摄像装置的光轴相交的中点；
所述根据所述预设朝向，获取所述巡逻机器人相对所述预设参照物的水平方向信息，具体包括：
调节所述机器人本体的朝向与所述预设朝向平行；
调节所述摄像装置的朝向，使得所述预设参照物在所述摄像装置内的成像位于中点；
获取所述摄像装置的拍摄方向与所述机器人本体的朝向之间的夹角；
根据所述夹角和所述预设朝向，获取所述水平方向信息。
6.根据权利要求4所述的预警方法，其特征在于，所述巡逻机器人包括机器人本体和设置于所述机器人本体的摄像装置，所述摄像装置包括用于成像的成像面，所述成像面包括与所述摄像装置的光轴相交的中点；
所述根据所述长度信息，计算得到所述巡逻机器人与所述预设参照物的目标空间直线距离，具体包括：
调节所述摄像装置的朝向，使得所述预设参照物在所述摄像装置内的成像位于中点；
获取所述摄像装置的焦距，以及所述预设参照物在所述成像面上的成像长度；
根据所述焦距、所述成像长度、以及所述长度信息，计算得到所述巡逻机器人与所述预设参照物的目标空间直线距离。
7.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，所述建立所述巡逻机器人所处的位置与预警区域之间的映射关系，具体包括：
获取所述巡逻机器人位于各个位置时、能采集到的预警区域；
建立所述巡逻机器人所处的位置与所述能采集到的预警区域之间的映射关系。
8.根据权利要求1所述的预警方法，其特征在于，所述对所述预警对象进行生物识别、获取所述预警对象的身高特征，具体包括：
对所述预警对象进行人脸识别，获得所述预警对象的年龄范围和性别；
获取与所述年龄范围和所述性别对应的身高作为所述身高特征。
9.一种巡逻机器人，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8中任一所述的预警方法。
10.一种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权利要求1至8中任一项所述的预警方法。
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