CN111193860B - 巡检机器人工作点位的一框标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体涉及巡检机器人工作点位的一框标定方法，包括以下步骤：A）手动控制停靠位置和云台位置；B）手动点击目标设备，预算相机放大倍数；C）手动框选目标设备区域，自动判断是否等价，若是，则按照预算的相机放大倍数执行，若否，则按照手动框选区域执行；D）等待相机自动聚焦完成，记录此刻巡检机器人的停靠位置、云台位置、相机倍数以及相机焦距，作为对应目标设备的工作点位标记。本发明的实质性效果是：在巡检机器人回传的高清图片中，通过点击和框选目标设备，通过自动预算辅助，快速的进行半自动化的巡检机器人工作点位标定，加快单个标记巡查工作点位的标定的速度和统一性。

Description

巡检机器人工作点位的一框标定方法
技术领域
本发明涉及巡检机器人技术领域，具体涉及巡检机器人工作点位的一框标定方法。
背景技术
巡检机器人在正式投运前的实施阶段，实施人员需要将变电站需要拍摄的表计设定在机器人的控制系统中，每一个设备点对应一个工作点位信息，工作点位主要包括机器人停靠点、云台位置、相机倍数以及相机焦距。在巡检机器人标定设备点位时，目前只能手动输入倍数或鼠标滑轮控制表计放大，然后手动输入焦距或控制面板上手动调整焦距，这种方法单个表计标点耗时长，操作复杂。且手工操作存在误差，工作点位标定统一性差、规范性差。
中国专利CN108921177A，公开日2018年11月30日，一种变电站巡检机器人的仪表定位方法，包括预备阶段和正式巡检阶段，预备阶段为：变电站巡检机器人采集仪表图像作为模板图，人工标定出各模板图中仪表的位置信息，利用各模板图分别训练相关滤波器；正式巡检阶段为：读取巡检图像，对巡检图像提取HOG特征，利用相关滤波器计算出响应地图，得到仪表位置。利用相关滤波器来进行仪表定位，相关滤波器是利用整个目标区域图像进行计算，从而对空间信息利用较为充分，对于仪表定位问题，仪表不存在明显形状、尺度和旋转变化，且HOG对图像的空间结构信息保留较好。但其需要使用模板对比，需要进行大量的计算，在仪表相似度低、变电站环境复杂的情况下，标定成功率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：巡检机器人在标定变电站设备点位时，主要尤其是针对单个表计的标定，效率低下的技术问题。提出了一种通过点击框选目标设备快速进行标定的巡检机器人工作点位的一框标定方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：巡检机器人工作点位的一框标定方法，包括以下步骤：A）手动控制巡检机器人停靠位置，而后手动调整云台位置使目标设备处在画面内；B）手动点击目标设备，自动判断目标设备边界区域，并预算将目标设备区域移至画面中心，并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数；C）手动框选目标设备区域，自动判断手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域是否等价，若是，则按照预算的相机放大倍数下发执行，若否，则按照手动框选区域计算将目标设备区域移至画面中心并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数并下发执行；D）等待并判断相机自动聚焦完成，记录此刻巡检机器人的停靠位置、云台位置、相机倍数以及相机焦距，作为对应目标设备的工作点位标记。
作为优选，步骤B中自动判断目标设备边界区域的方法包括以下步骤：B11）以手动点击位置为中心，向外按设定步长扩展方形图像截取框；B12）在截取框内进行数字形状识别，不断按步长扩展图像截取框，直到连续两次扩展截取框时，识别出的数字形状没有增加；B13）建立全部数字形状的方形包络框，将方形包络框扩展设定宽度；B14）以第二步长扩展方形包络框，直到连续两次扩展包络框时，扩展区域内图像出现的图像色块边界长度增加量小于设定阈值，将扩展后的包络框作为目标设备边界区域。
作为优选，步骤B中预算将目标设备区域移至画面中心，并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数的方法包括以下步骤：B21）将设备边界区域再次扩展，使扩展后的设备边界区域宽高比与巡检机器人取景框的长宽比相同，同时使得扩展前的设备边界区域在扩展后的设备边界区域内的宽高比，最大值为0.86；B22）使用步骤B21扩展后的设备边界区域填充巡检机器人的取景框。
作为优选，步骤C中，自动判断手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域是否等价的方法包，括以下步骤：C1）获得自动判断的目标设备边界区域内识别出的数字形状数量，以及手动框选区域内识别出的数字形状数量；C2）若在两个区域内识别出的数字形状数量相同，则判定手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域等价，反之，判定手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域不等价。
作为优选，步骤D中，等待并判断相机自动聚焦完成的方法包括以下步骤：D1）当相机放大倍数下放执行完成后，启动自动对焦程序；D2）以设定间隔时间读取相机当前的焦距；D3）若连续五次读取到的相机焦距均相等，则判定相机自动聚焦完成。
本发明的实质性效果是：在巡检机器人回传的高清图片中，通过点击和框选目标设备，通过自动预算辅助，快速的进行半自动化的巡检机器人工作点位标定，加快单个标记巡查工作点位的标定的速度和统一性。
附图说明
图1为实施例一巡检机器人工作点位的一框标定方法流程框图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
巡检机器人工作点位的一框标定方法，如图1所示，为实施例一巡检机器人工作点位的一框标定方法流程框图，包括以下步骤：A）手动控制巡检机器人停靠位置，而后手动调整云台位置使目标设备处在画面内；B）手动点击目标设备，自动判断目标设备边界区域，并预算将目标设备区域移至画面中心，并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数；C）手动框选目标设备区域，自动判断手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域是否等价，若是，则按照预算的相机放大倍数下发执行，若否，则按照手动框选区域计算将目标设备区域移至画面中心并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数并下发执行；D）等待并判断相机自动聚焦完成，记录此刻巡检机器人的停靠位置、云台位置、相机倍数以及相机焦距，作为对应目标设备的工作点位标记。
步骤B中自动判断目标设备边界区域的方法包括以下步骤：B11）以手动点击位置为中心，向外按设定步长扩展方形图像截取框；B12）在截取框内进行数字形状识别，不断按步长扩展图像截取框，直到连续两次扩展截取框时，识别出的数字形状没有增加；B13）建立全部数字形状的方形包络框，将方形包络框扩展设定宽度；B14）以第二步长扩展方形包络框，直到连续两次扩展包络框时，扩展区域内图像出现的图像色块边界长度增加量小于设定阈值，将扩展后的包络框作为目标设备边界区域。
步骤B中预算将目标设备区域移至画面中心，并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数的方法包括以下步骤：B21）将设备边界区域再次扩展，使扩展后的设备边界区域宽高比与巡检机器人取景框的长宽比相同，同时使得扩展前的设备边界区域在扩展后的设备边界区域内的宽高比，最大值为0.86；B22）使用步骤B21扩展后的设备边界区域填充巡检机器人的取景框。
步骤C中，自动判断手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域是否等价的方法包，括以下步骤：C1）获得自动判断的目标设备边界区域内识别出的数字形状数量，以及手动框选区域内识别出的数字形状数量；C2）若在两个区域内识别出的数字形状数量相同，则判定手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域等价，反之，判定手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域不等价。
步骤D中，等待并判断相机自动聚焦完成的方法包括以下步骤：D1）当相机放大倍数下放执行完成后，启动自动对焦程序；D2）以设定间隔时间读取相机当前的焦距；D3）若连续五次读取到的相机焦距均相等，则判定相机自动聚焦完成。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (3)

1.巡检机器人工作点位的一框标定方法，其特征在于，
包括以下步骤：
A）手动控制巡检机器人停靠位置，而后手动调整云台位置使目标设备处在画面内；
B）手动点击目标设备，自动判断目标设备边界区域，并预算将目标设备区域移至画面中心，并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数；
C）手动框选目标设备区域，自动判断手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域是否等价，若是，则按照预算的相机放大倍数下发执行，若否，则按照手动框选区域计算将目标设备区域移至画面中心并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数并下发执行；
D）等待并判断相机自动聚焦完成，记录此刻巡检机器人的停靠位置、云台位置、相机放大倍数以及相机焦距，作为对应目标设备的工作点位标记；
步骤B中自动判断目标设备边界区域的方法包括以下步骤：
B11）以手动点击位置为中心，向外按设定步长扩展方形图像截取框；
B12）在截取框内进行数字形状识别，不断按步长扩展图像截取框，直到连续两次扩展截取框时，识别出的数字形状没有增加；
B13）建立全部数字形状的方形包络框，将方形包络框扩展设定宽度；
B14）以第二步长扩展方形包络框，直到连续两次扩展包络框时，扩展区域内图像出现的图像色块边界长度增加量小于设定阈值，将扩展后的包络框作为目标设备边界区域；
步骤C中，自动判断手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域是否等价的方法包括以下步骤：
C1）获得自动判断的目标设备边界区域内识别出的数字形状数量，以及手动框选区域内识别出的数字形状数量；
C2）若在两个区域内识别出的数字形状数量相同，则判定手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域等价，反之，判定手动框选区域与自动判断的目标设备边界区域不等价。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人工作点位的一框标定方法，其特征在于，
步骤B中预算将目标设备区域移至画面中心，并放大至不小于设定大小所需要的相机放大倍数的方法包括以下步骤：
B21）将设备边界区域再次扩展，使扩展后的设备边界区域宽高比与巡检机器人取景框的长宽比相同，同时使得扩展前的设备边界区域在扩展后的设备边界区域内的宽高比，最大值为0.86；
B22）使用步骤B21扩展后的设备边界区域填充巡检机器人的取景框。
3.根据权利要求1或2所述的巡检机器人工作点位的一框标定方法，其特征在于，
步骤D中，等待并判断相机自动聚焦完成的方法包括以下步骤：
D1）当相机放大倍数下放执行完成后，启动自动对焦程序；
D2）以设定间隔时间读取相机当前的焦距；
D3）若连续五次读取到的相机焦距均相等，则判定相机自动聚焦完成。
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