CN110909653A - 一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，包括以下步骤：步骤一、确定屏柜位置；步骤二、获得目标图像；步骤三、目标提取、分析；步骤四、自动生成点表；步骤五、目标对象的识别。本发明应用于厂站中室内电气控制屏柜的智能识别监察，能够自动定位并标定屏柜中各个识别对象，用于替代人工标定巡检机器人，实现全自主标定。

Description

一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法
技术领域
本发明涉及机器人智能识别技术领域，尤其涉及一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法。
背景技术
变电站中的每个设备运行状态都关系到整个电力系统的运行和人员安全，而随着电力系统的发展，电力设备复杂程度越来越高，机器人巡检后需要人工手动标定的目标越来越多，对人力和时间都是一种巨大的消耗。综上，由于传统巡检机器人仍需要人员对目标对象进行手工标注，需处理的数据数量庞大，人工标注造成劳动力的浪费，并且标注为重复性操作，人员长时间重复工作极易带来失误，造成恶性循环工作效率低下。本发明应用于厂站中室内电气控制屏柜的智能识别监察，用于自动定位并标定屏柜中各个识别对象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，以解决上述背景技术中遇到的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，包括以下步骤：
步骤一、确定屏柜位置：机器人自动搜索屏柜，确定巡检对象；
步骤二、获得目标图像：控制机械臂和云台对屏柜进行拍摄，获得图片；
步骤三、目标提取、分析：提取屏柜目标对象信息，采用深度学习算法对每张图片进行目标提取，然后根据目标在图像中位置确定一个匹配区域，找到所有目标对象的位置和表的量程；
步骤四、自动生成点表：得到所有目标对象后，后台系统对每个目标对象生成一个巡检点，然后将每个巡检目标在机器人实际地图的位置和被检测到的目标对象的信息对应的联系起来，并记录下机器人云台的相关信息，同时对这每个巡检点设置一个ID；
步骤五、目标对象的识别：后台信息读取点表信息后同步到图像系统，通过图像处理算法找到指针，然后换算出表的具体读数输出相应数值。
上述方案中，在步骤二中，对屏柜自下至上分别拍摄多张图片，在保证图片中所有目标的分辨率的前提下，确保不遗漏目标对象。
上述方案中，在步骤三中，在将匹配区域在相邻的图片中进行匹配时，若匹配得上就认为相邻图片中被匹配的区域中的目标是上一帧图片中的重复目标，去掉重复的目标。
上述方案中，在步骤四中，每个巡检点有且仅有一个唯一的ID。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明应用于厂站中室内电气控制屏柜的智能识别监察，能够自动定位并标定屏柜中各个识别对象，用于替代人工标定巡检机器人，实现全自主标定。本发明完全解放人工识别标定的劳动力，提高标定质量和速度，提升变电站智能化自动化水平。
附图说明
图1为本发明的算法流程图；
图2为本发明的自动标定结果示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，包括以下步骤：
步骤一、确定屏柜位置：机器人自动搜索屏柜，确定巡检对象；
步骤二、获得目标图像：控制机械臂和云台对屏柜进行拍摄，获得图片，对屏柜自下至上分别拍摄多张图片，一般拍摄五张图片，在保证图片中所有目标的分辨率的前提下，确保不遗漏目标对象并且算法执行达到最优；
步骤三、目标提取、分析：提取屏柜目标对象信息，采用深度学习算法对每张图片进行目标提取，然后根据目标在图像中位置确定一个匹配区域，在将匹配区域在相邻的图片中进行匹配时，若匹配得上就认为相邻图片中被匹配的区域中的目标是上一帧图片中的重复目标，去掉重复的目标，找到所有目标对象的位置和表的量程；
步骤四、自动生成点表：得到所有目标对象后，后台系统对每个目标对象生成一个巡检点，然后将每个巡检目标在机器人实际地图的位置和被检测到的目标对象的信息对应的联系起来，并记录下机器人云台的相关信息，同时对这每个巡检点设置一个ID，每个巡检点有且仅有一个唯一的ID；
步骤五、目标对象的识别：后台信息读取点表信息后同步到图像系统，通过图像处理算法找到指针，然后换算出表的具体读数输出相应数值。
上述方案中，深度学习算法利用卷积神经网络对图片进行特征提取，然后对特征图使用多层感知机进行分类和回归，分类可以得到目标具体的身份，比如具体是什么图片，回归可以得到目标在图片中的位置。后台系统得到图像系统识别出的目标信息之后，将这些信息组织成一个表的形式，就是点表，每个目标在点表中被表示成一个巡检点。图像处理算法是实际的算法程序，就是将图片进行预处理和变换之后得到指针区域，定位出指针在表盘中的位置。
请参阅图2，为本发明的自动标定结果示意图，包含用于标定的ID、图片名称、屏柜号、开关或仪表名称、标定时间、标定数值等信息，方便相关技术人员查看监测。本发明可以用于标定红外巡检点、仪表指针度数、气体测试数值、声音测试数值等需要标定的目标对象。
本发明应用于厂站中室内电气控制屏柜的智能识别监察，能够自动定位并标定屏柜中各个识别对象，用于替代人工标定巡检机器人，实现全自主标定。本发明可完全解放人工识别标定的劳动力，提高标定质量和速度，提升变电站智能化自动化水平。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、确定屏柜位置：机器人自动搜索屏柜，确定巡检对象；
步骤二、获得目标图像：控制机械臂和云台对屏柜进行拍摄，获得图片；
步骤三、目标提取、分析：提取屏柜目标对象信息，采用深度学习算法对每张图片进行目标提取，然后根据目标在图像中位置确定一个匹配区域，找到所有目标对象的位置和表的量程；
步骤四、自动生成点表：得到所有目标对象后，后台系统对每个目标对象生成一个巡检点，然后将每个巡检目标在机器人实际地图的位置和被检测到的目标对象的信息对应的联系起来，并记录下机器人云台的相关信息，同时对这每个巡检点设置一个ID；
步骤五、目标对象的识别：后台信息读取点表信息后同步到图像系统，通过图像处理算法找到指针，然后换算出表的具体读数输出相应数值。
2.根据权利要求1所述的一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，其特征在于：在步骤二中，对屏柜自下至上分别拍摄多张图片，在保证图片中所有目标的分辨率的前提下，确保不遗漏目标对象。
3.根据权利要求1所述的一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，其特征在于：在步骤三中，在将匹配区域在相邻的图片中进行匹配时，若匹配得上就认为相邻图片中被匹配的区域中的目标是上一帧图片中的重复目标，去掉重复的目标。
4.根据权利要求1所述的一种室内机器人自动标定配电室屏柜的方法，其特征在于：在步骤四中，每个巡检点有且仅有一个唯一的ID。
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