CN111346333B - 一种自主灭火机器人的作业方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种自主灭火机器人的作业方法、装置、电子设备及存储介质。本申请实施例提供的技术方案，通过提取无人机实时拍摄生成的作业现场的网格地图和对应的红外热成像图，基于红外热成像图上各个元素的图像特征比对确定作业现场的灭火区域，将灭火区域映射至网格地图，并基于灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。采用上述技术手段，可以根据确定灭火区域来精准的计算出当前灭火作业所需携带的灭火剂剂量，以此作为灭火剂装配量的依据，可以避免灭火剂量携带过量或者缺量的问题，优化自主灭火机器人的灭火作业流程。此外，通过自主规划路径，进一步优化灭火作业的流程，提高灭火作业效率。

Description

一种自主灭火机器人的作业方法及装置

技术领域

本申请实施例涉及智能消防技术领域，尤其涉及一种自主灭火机器人的作业方法及装置。

背景技术

目前，在火警消防抢险救援的过程中，通常需要消防员前往火源处进行消防作业，以扑灭火源。由于消防员进行人工作业时存在较大安全隐患，使得人工作业的安全性无法保障。而随着消防技术越来越趋向智能化，市面上出现了一种灭火机器人，灭火机器人通过技术人员操控代替消防人员进行灭火作业，以此可避免火灾对消防人员的危害，提高消防作业的安全性。

但是，现有的灭火机器人在前往进行灭火作业时，其携带的灭火剂量经常出现缺量或过量的问题，而灭火剂量缺量会导致灭火作业无法完整的完成，灭火剂量过量则会导致灭火机器人过饱和作业甚至过分负重，进而导致灭火剂资源浪费，影响机器人行进。

发明内容

本申请实施例提供一种自主灭火机器人的作业方法、装置、电子设备及存储介质，能够较精准地确定机器人需携带的灭火剂量，优化机器人的灭火作业流程。

在第一方面，本申请实施例提供了一种自主灭火机器人的作业方法，包括：

提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成；

基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图；

基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。

进一步的，所述基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，包括：

根据火源图像特征比对所述红外热成像图各个元素的图像特征，确定相似性达到设定阈值的元素，作为火源元素；

将各个所述火源元素在所述红外热成像图上构成的元素集合区域确定为灭火区域。

进一步的，根据火源图像特征比对所述红外热成像图各个元素的图像特征，包括：

根据火源图像特征数据的灰度值比对各个元素图像特征数据的灰度值。

进一步的，所述基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量，包括：

根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积；

基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

进一步的，所述网格地图为三维网格地图；

对应的，所述基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量，包括：

根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积和区域体积；

基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量，或者，基于对应灭火剂的单位体积使用量及所述区域体积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

进一步的，在基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量之后，还包括：

在进入作业现场进行灭火作业时，通过红外热追踪确定火源位置，基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，并根据所述行进路径前往所述火源位置执行灭火作业。

进一步的，所述基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，还包括：

使用启发式算法并结合所述火源位置和作业现场地图规划行进路径。

在第二方面，本申请实施例提供了一种自主灭火机器人的作业装置，包括：

提取模块，用于提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成；

确定模块，用于基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图；

计算模块，用于基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。

在第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：

存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的自主灭火机器人的作业方法。

在第四方面，本申请实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的自主灭火机器人的作业方法。

本申请实施例通过提取无人机实时拍摄生成的作业现场的网格地图和对应的红外热成像图，基于红外热成像图上各个元素的图像特征比对确定作业现场的灭火区域，将灭火区域映射至网格地图，并基于灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。采用上述技术手段，可以根据确定灭火区域来精准的计算出当前灭火作业所需携带的灭火剂剂量，以此作为灭火剂装配量的依据，可以避免灭火剂量携带过量或者缺量的问题，优化自主灭火机器人的灭火作业流程。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的一种自主灭火机器人的作业方法的流程图；

图2是本申请实施例一中的灭火区域确定流程图；

图3是本申请实施例一中的灭火剂携带剂量计算流程图；

图4是本申请实施例一中的另一种灭火剂携带剂量计算流程图；

图5是本申请实施例二提供的一种自主灭火机器人的作业装置的结构示意图；

图6是本申请实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本申请提供的自主灭火机器人的作业方法，旨在通过对作业现场灭火区域的确定并以此为依据计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。以此来提供一个精确的、适宜的灭火剂装配依据，优化自主灭火机器人的灭火作业流程。相对于传统的灭火机器人，其在前往火源现场执行灭火作业时，所携带的灭火剂一般都是预先装配好的。由于消防人员没有预先了解作业现场的火势情况，无法预先了解灭火区域的大小，在灭火剂配置上容易出现装配过量或者缺量的问题。显然，如果灭火机器人装配的灭火剂剂量不足以扑灭火源，则需要重新往返装配点补充灭火剂。由于火势现场瞬息万变，往返补充灭火剂耗费的时间容易导致已经削弱的火势出现反扑的情况，影响灭火作业效率。而如若一次性携带的灭火剂出现过量的情况，会导致灭火机器人过饱和作业甚至过分负重，进而导致灭火机器人在完成一次灭火作业后剩余的灭火剂过多，造成灭火剂资源浪费。并且，机器人负重过大，对于载重性能相对较差的灭火机器人，会影响灭火机器人在作业现场的行进，进而影响灭火机器人的作业效率。基于此，提供本申请实施例的自主灭火机器人的作业方法，以解决现有灭火机器人执行灭火作业时灭火剂携带过量和缺量的技术问题。

实施例一：

图1给出了本申请实施例一提供的一种自主灭火机器人的作业方法的流程图，本实施例中提供的自主灭火机器人的作业方法可以由自主灭火机器人的作业设备执行，该自主灭火机器人的作业设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该自主灭火机器人的作业设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。一般而言，该自主灭火机器人的作业设备可以是灭火机器人的控制器、灭火剂管理终端、智能终端等电子设备。

下述以自主灭火机器人的作业设备为执行自主灭火机器人的作业方法的设备为例，进行描述。参照图1，该自主灭火机器人的作业方法具体包括：

S110、提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成。

示例性的，在发生火灾时，消防人员预先使用无人机对需要进行灭火作业的作业现场进行实时拍摄。一般而言，无人机采用作业现场的顶部视角拍摄作业现场，并进一步根据作业现场的拍摄图像生成网格地图(即栅格地图)。此外，无人机还通过搭载红外热像仪，通过红外热像仪拍摄作业现场的红外热成像图。红外热成像图可以直观的显现出作业现场的高温区域(即灭火区域)，通过对红外热成像图的图像特征进行红外热分析，即可确定作业现场的灭火区域。需要说明的是，本申请实施例中，红外热成像图和网格地图需严格对应同一对象进行图像获取，两个图像上的每一个点一一对应，以便于后续进行灭火区域映射。

具体的，在进行网格地图生成时，通过无人机扫描并记录作业现场环境信息和坐标信息，进一步对扫描数据点进行滤波处理，去除无用点。将滤波后的数据通过光线追踪方法计算局部网格地图，并计算相邻两个位姿下的局部网格地图的sift特征点对及其对应特征描述子。根据特征描述子的相关性对特征点对进行排序，滤除特征描述子相关性较小的特征点。最终将两个局部地图进行最近点迭代算法ICP，计算两个局部地图的变换矩阵。以此类推，记录完成整个路径的变换矩阵，最后进行数据合并得到全局网格地图。需要说明的是，在实际应用中，根据拍摄扫描现场生成网格地图的方式有很多，本申请实施例对网格地图的具体生成方法不做固定限制，在此不多赘述。

此外，基于作业现场实时拍摄得到的相关数据，可以直接在无人机一端生成对应作业现场的网格地图，并将网格地图发送至自主灭火机器人的作业设备一端。在一个实施例中，还可以由自主灭火机器人的作业设备接收无人机一端发送的现场拍摄扫描数据，并进一步基于这些相关数据生成网格地图。并且，本申请实施例中，根据实际设置需要自主灭火机器人的作业设备可以集成在自主灭火机器人上，如灭火机器人的控制器，其根据实时接收到的作业现场拍摄扫描数据生成网格地图，或直接接收网格地图进行灭火剂携带剂量的计算。自主灭火机器人的作业设备还可以是手机、平板电脑等智能终端，其根据网格地图计算灭火剂携带剂量，并将计算结果提供给消防人员作为自主灭火机器人灭火剂的装配剂量的依据。同理，对应红外热成像图，也可以在不同主体上进行处理。

需要说明的是，根据灭火剂携带剂量的不同计算模式，网格地图可以是二维的网格地图，也可以是三维的网格地图。即根据灭火剂携带剂量计算参考的是灭火区域的表面积还是灭火区域的体积，灵活使用二维网格地图和三维网格地图进行灭火区域的确定。可以理解的是，根据使用不同的网格地图，确定的灭火区域也对应为二维或者三维的。并且，当使用的是三维网格地图的时候，则无人机在拍摄扫描作业现场的相关数据时，需对应获取作业现场的点云数据，并根据点云数据来构建三维网格地图。

S120、基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图。

进一步的，基于作业现场对应生成的红外热成像图，其应当包含了发生火灾的区域(即测试为高温的区域)，将这一区域定义为灭火区域。可以理解的是，在实际应用中，灭火剂的使用量是对应灭火区域的表面积或者体积计量的。各类灭火剂都预先根据实际实验测得单位面积的火源(即灭火区域)或者单位体积的火源需要使用的剂量。后续在确定灭火区域的时候，即可以此作为依据计算灭火剂的携带剂量。

具体的，参照图2，提供灭火区域确定流程图，该灭火区域的确定流程包括：

S1201、根据火源图像特征比对所述红外热成像图各个元素的图像特征，确定相似性达到设定阈值的元素，作为火源元素；

S1202、将各个所述火源元素在所述红外热成像图上构成的元素集合区域确定为灭火区域。

可以理解的是，红外热成像图上对应作业现场的每一个点使用对应的颜色表示其温度值。通常低温到高温在红外热成像图上是由绿色到红色分布。即红外热成像图上每一个像素点(即元素)的图像特征即可表示为对应位置点的温度信息。那么，在实际场景中，由于灭火区域(即火源处)和火势没有蔓延到的区域在图像特征上是存在差异的(温度差异)，则通过将火源图像特征作为比对标本，若红外热成像图上的元素的图像特征与这一比对标本的相似度达到设定阈值(如80％)，则认为该元素的图像特征与火源图像特征一致，定义这一元素为火源元素。可以理解的是，通过逐一比对红外热成像图上的元素，即可得到对应的火源元素集合。这一火源元素集合在网格地图上构成的区域即为灭火区域。

进一步的，本申请实施例在将火源图像特征作为比对标本与红外热成像图各个元素的图像特征进行比对时，根据火源图像特征数据的灰度值比对各个元素图像特征数据的灰度值。采用灰度值信息作为图像特征比对的依据，可以直观地从红外热成像图上划分出灭火区域。可以理解的是，对于作业现场的图像数据，其对应灭火区域处的图像灰度值应当与其他位置存在显著的区别，因此，通过灰度值比对，可以快速准确地确定出灭火区域。在一个实施例中，灭火区域的确定还可以根据元素的亮度、颜色值等图像特征属性来确定，现有技术根据图像特征划分图像区域的技术手段有很多，本申请实施例在此不做固定限制。

进一步的，由于网格地图是在空间和亮度上都已经离散化了的图像。我们可以把一幅网格地图视为一个矩阵，矩阵中的任一元素对应于图像(即作业现场图像)中的一个点，而相应的值对应于该点的图像特征值，数字矩阵中的元素即为像素。因此，基于网格地图与红外热成像图相互对应的前提，通过将红外热成像图上灭火区域的每一个像素点映射到网格地图上的对应位置，在网格地图上构建对应的灭火区域。以此可利用网格地图计算灭火区域的区域面积或体积，便于灭火剂携带剂量的计算。

S130、基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。

基于上述步骤S120确定的灭火区域，以该灭火区域作为当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量的计算参数，并根据预先实验测得的灭火剂的单位面积使用量或单位体积使用量来计算得到最终的携带剂量。需要说明的是，在消防作业过程中，对应不同形式的火灾(如汽油、石油，化学材料，电气设备等引起的火灾)，其进行扑灭可能需要使用不同类型的灭火剂。因此，在进行灭火剂携带剂量计算时，还需要根据当前所携带使用的一种或几种灭火剂，提取对应的单位面积使用量或单位体积使用量计算参数进行计算。可以理解的是，在实际应用中，对应不同类型的灭火剂，其使用量跟火源处的表面积或体积有关，因此根据实际使用的灭火剂类型，提取对应的单位面积使用量或单位体积使用量计算参数计算携带剂量。

具体的，参照图3，提供灭火剂携带剂量计算流程图，其中，灭火剂携带剂量计算流程包括：

S1311、根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积；

S1312、基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

可以理解的是，在当前灭火作业所需使用的灭火剂的携带剂量所使用的单位使用量计算参数位单位面积使用量时，则可以直接根据其单位面积使用量与该灭火区域的区域面积相乘，即可得到该携带剂量的值。

而实际应用中，可能需要携带的灭火剂的类型多样，因此，参照图4，提供另一种灭火剂携带剂量计算流程图，该灭火剂携带剂量计算流程包括：

S1321、根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积和区域体积；

S1322、基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量，或者，基于对应灭火剂的单位体积使用量及所述区域体积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

即对应一次灭火作业，灭火剂携带剂量的单位使用量参数为单位体积使用量，则需计算灭火区域的区域体积，进一步计算携带剂量的值。

进一步的，在实际应用中，一类灭火剂的单位使用类根据不同的使用情况也取不同的数值，以二氧化碳灭火剂为例，按单位面积使用量计算二氧化碳灭火剂的用量。参照下表1，提供不同类型火源对应的二氧化碳单位面积使用量。

表1二氧化碳单位面积使用量

计算面积	二氧化碳用量，公斤/米<sup>2</sup>
		液体面积(浸泡槽)	25
涂装面积	17
		可燃气体出口(通风管)	20

实际应用中，计算面积指易燃、可燃液体的表面积，易燃、可燃液体浸湿的固体表面积或可燃气体出口的截面积。即根据上述不同火源(即灭火区域)的表面积，乘以该二氧化碳单位面积使用量，即可计算得到二氧化碳的携带剂量。

而对应干粉灭火剂，其在密闭的厂房、库房的单位面积使用量不应小于0.6公斤/平方米；如若作业现场的空间有障碍的话，可采用1公斤/平方米的单位面积使用量；如若有门窗孔洞时，还需根据敞开面积增加补偿量，每平米灭火区域不应小于2.4公斤的使用量。而在扑救易燃、可燃液体时，干粉灭火剂的使用量需按燃烧的液面积进行计算。采用侧向喷射时每平米燃烧液面的干粉使用量不小于2.4公斤。从上方往下垂直喷射时，每平米燃烧液面的干粉量不小于3.6公斤。而对应油罐火源的作业，其根据灭火区域的表面积所需干粉量参照表2。

表2油罐液面积对应干粉灭火剂的使用量

此外，提供厂房、库房内部喷射干粉灭火剂的使用量计算公式：

W＝C(V-V1)+2.4A

其中，V为建筑物容积，V1建筑内部不燃物体积，A为不能关闭的门窗面积，C为单位面积干粉使用量，W为干粉灭火剂的携带剂量。可以理解的是“V-V1”即为对应灭火区域的区域体积。

对应七氟丙烷灭火剂，提供其携带剂量的计算公式：

W＝(KV/S)*C(100-C)

其中，V为灭火区域的区域体积，C为七氟丙烷灭火剂的单位体积使用量，S、K为调整系数，一般情况下，取S＝0.13716，K＝1。

而对应泡沫或泡沫混合液灭火剂的携带剂量计算，参照下表3，提供不同情况下泡沫或泡沫混合液灭火剂的单位体积使用量。

表3各类供给强度下泡沫或泡沫混合液灭火剂的单位体积使用量

在实际应用中，灵活根据不同供给强度选用对应的单位面积使用量计算参数计算泡沫灭火剂携带剂量。

需要说明的是，对应一类灭火剂，在进行不同情况下的灭火剂携带剂量计算时，由于火势情况、作业现场等因素的多变，需要使用不同的单位使用量参数进行计算。因此，在进行灭火剂携带剂量计算时，还可以进一步根据无人机拍摄的作业现场图像进行图像识别，确定作业现场的具体情况，再对应选用相应的单位使用量参数进行计算。在一个实施例中，还可以直接选用某一固定的单位使用量参数进行携带剂量的计算。可以理解的是，最终计算得到的灭火剂携带剂量，不一定就是实际灭火作业时灭火机器人所装配携带的灭火剂的剂量。本申请实施例通过计算得到灭火剂携带剂量的数值，这一数值可以为消防人员提供参考，提示灭火剂的携带剂量不能少于该数值，但也不能过高于该数值，以避免自主灭火机器人过分负重作业。

此外，在灭火机器人完成灭火剂装配进入作业现场进行灭火作业时，通过红外热追踪确定火源位置，基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，并根据所述行进路径前往所述火源位置执行灭火作业。该作业现场地图可以是本申请实施例的网格地图，也可以是其他用于路径规划的电子地图。通过灭火机器人进行火源追踪确定和行进路径规划，可进一步提供灭火机器人的智能性，无需技术人员操控，更进一步实现灭火机器人的自主灭火作业。现有技术中对行进路径的自动规划算法有很多，在此不做固定限制。

本申请实施例中，在进行行进路径规划时，可使用启发式算法并结合所述火源位置和作业现场地图规划行进路径。其中，通过获取路径起点和终点；计算运行空间速度场，生成部分路径，计算已有路径的点的曲率值；基于容许启发函数，利用A*算法计算规划最优路径。A*(A-Star)算法是一种静态路网中求解最短路径最有效的直接搜索方法，也是解决许多搜索问题的有效算法。算法中的距离估算值与实际值越接近，最终搜索速度越快。基于启发式算法的行进路径规划有很多实施方式，在此不一一赘述。本申请实施例通过启发式算法规划出最优行进路径，可以便于灭火机器人快速的进入火源区域进行灭火作业，以此来进一步优化灭火作业的流程，提高灭火作业效率。

上述，通过提取无人机实时拍摄生成的作业现场的网格地图和对应的红外热成像图，基于红外热成像图上各个元素的图像特征比对确定作业现场的灭火区域，将灭火区域映射至网格地图，并基于灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。采用上述技术手段，可以根据确定灭火区域来精准的计算出当前灭火作业所需携带的灭火剂剂量，以此作为灭火剂装配量的依据，可以避免灭火剂量携带过量或者缺量的问题，优化自主灭火机器人的灭火作业流程。此外，本申请实施例还通过自主规划路径，进一步优化灭火作业的流程，提高灭火作业效率。

实施例二：

在上述实施例的基础上，图5为本申请实施例二提供的一种自主灭火机器人的作业装置的结构示意图。参考图5，本实施例提供的自主灭火机器人的作业装置具体包括：提取模块21、确定模块22和计算模块23。

其中，提取模块21用于提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成；

确定模块22用于基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图；

计算模块23用于基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。

上述，通过提取无人机实时拍摄生成的作业现场的网格地图和对应的红外热成像图，基于红外热成像图上各个元素的图像特征比对确定作业现场的灭火区域，将灭火区域映射至网格地图，并基于灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。采用上述技术手段，可以根据确定灭火区域来精准的计算出当前灭火作业所需携带的灭火剂剂量，以此作为灭火剂装配量的依据，可以避免灭火剂量携带过量或者缺量的问题，优化自主灭火机器人的灭火作业流程。

具体的，确定模块22包括：

比对单元，用于根据火源图像特征比对所述红外热成像图各个元素的图像特征，确定相似性达到设定阈值的元素，作为火源元素；

确定单元，用于将各个所述火源元素在所述红外热成像图上构成的元素集合区域确定为灭火区域。

具体的，计算模块23包括：

第一计算单元，用于根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积；

第二计算单元，用于基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

具体的，所述网格地图为三维网格地图；

对应的，计算模块23包括：

第三计算单元，用于根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积和区域体积；

第四计算单元，用于基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量，或者，基于对应灭火剂的单位体积使用量及所述区域体积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

具体的，还包括：

灭火模块，用于在进入作业现场进行灭火作业时，通过红外热追踪确定火源位置，基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，并根据所述行进路径前往所述火源位置执行灭火作业。

本申请实施例二提供的自主灭火机器人的作业装置可以用于执行上述实施例一提供的自主灭火机器人的作业方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例三：

本申请实施例三提供了一种电子设备，参照图6，该电子设备包括：处理器31、存储器32、通信模块33、输入装置34及输出装置35。该电子设备中处理器的数量可以是一个或者多个，该电子设备中的存储器的数量可以是一个或者多个。该电子设备的处理器、存储器、通信模块、输入装置及输出装置可以通过总线或者其他方式连接。

存储器32作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例所述的自主灭火机器人的作业方法对应的程序指令/模块(例如，自主灭火机器人的作业装置中的提取模块、确定模块和计算模块)。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

通信模块33用于进行数据传输。

处理器31通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的自主灭火机器人的作业方法。

输入装置34可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置35可包括显示屏等显示设备。

上述提供的电子设备可用于执行上述实施例一提供的自主灭火机器人的作业方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例四：

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种自主灭火机器人的作业方法，该自主灭火机器人的作业方法包括：提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成；基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图；基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量。

存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的自主灭火机器人的作业方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的自主灭火机器人的作业方法中的相关操作。

上述实施例中提供的自主灭火机器人的作业装置、存储介质及电子设备可执行本申请任意实施例所提供的自主灭火机器人的作业方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的自主灭火机器人的作业方法。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (8)

1.一种自主灭火机器人的作业方法，其特征在于，包括：

提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成；所述网格地图为三维网格地图；

基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图；

根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积和区域体积；

基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量，或者，基于对应灭火剂的单位体积使用量及所述区域体积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量；

在进入作业现场进行灭火作业时，通过红外热追踪确定火源位置，基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，并根据所述行进路径前往所述火源位置执行灭火作业。

2.根据权利要求1所述的自主灭火机器人的作业方法，其特征在于，所述基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，包括：

根据火源图像特征比对所述红外热成像图各个元素的图像特征，确定相似性达到设定阈值的元素，作为火源元素；

将各个所述火源元素在所述红外热成像图上构成的元素集合区域确定为灭火区域。

3.根据权利要求2所述的自主灭火机器人的作业方法，其特征在于，根据火源图像特征比对所述红外热成像图各个元素的图像特征，包括：

根据火源图像特征数据的灰度值比对各个元素图像特征数据的灰度值。

4.根据权利要求1所述的自主灭火机器人的作业方法，其特征在于，所述基于所述网格地图上的所述灭火区域计算当前灭火作业所需灭火剂的携带剂量，包括：

根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积；

基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量。

5.根据权利要求1所述的自主灭火机器人的作业方法，其特征在于，所述基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，还包括：

使用启发式算法并结合所述火源位置和作业现场地图规划行进路径。

6.一种自主灭火机器人的作业装置，其特征在于，包括：

提取模块，用于提取作业现场的网格地图及对应的红外热成像图，所述网格地图和所述红外热成像图通过无人机对作业现场进行实时拍摄生成；所述网格地图为三维网格地图；

确定模块，用于基于所述红外热成像图的图像特征确定作业现场的灭火区域，并将所述灭火区域映射至所述网格地图；

计算模块，用于根据所述灭火区域和所述网格地图计算所述灭火区域的区域面积和区域体积；基于对应灭火剂的单位面积使用量及所述区域面积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量，或者，基于对应灭火剂的单位体积使用量及所述区域体积计算当前灭火作业各类灭火剂的携带剂量；

灭火模块，用于在进入作业现场进行灭火作业时，通过红外热追踪确定火源位置，基于所述火源位置和作业现场地图规划行进路径，并根据所述行进路径前往所述火源位置执行灭火作业。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一所述的自主灭火机器人的作业方法。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5任一所述的自主灭火机器人的作业方法。

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