一种机器人巡检方法、装置和计算机可读介质
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,尤其涉及一种机器人巡检方法、装置和计算机可读介质。
背景技术
在项目施工过程中,施工人员都需要佩戴安全帽以保证自身安全,但施工现场还是会有部分施工人员没佩戴安全帽,带来极大安全隐患,因此需要巡检人员在施工过程中进行巡检,以查看是否有人员未佩戴安全帽,但采用人工方式巡检效率不高。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种机器人巡检方法、装置和计算机可读介质,以解决巡检效率不高的问题。具体技术方案如下:
第一方面,提供了一种机器人巡检方法,所述方法包括:
获取巡检图像,其中,所述巡检图像为巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中所获取的图像;
对所述巡检图像进行对象识别,得到所述巡检图像中包含的目标对象;
在检测到所述目标对象未佩戴目标物品的情况下,通过报警装置输出告警信息,其中,所述告警信息用于提示存在未佩戴所述目标物品的对象。
可选的,所述方法还包括:
获取目标位置信息,其中,所述目标位置信息用于指示所述目标对象所在的目标位置;
根据所述目标位置信息,生成指示信息,其中,所述指示信息用于指示所述目标位置;
发送所述指示信息至目标终端。
可选的,所述获取目标位置信息之前,所述方法还包括:
获取所述巡检机器人的第一位置信息,其中,所述第一位置信息为根据所述巡检机器人由起始位置开始已行进的路径长度所确定的位置信息;
获取目标校准点的第二位置信息,其中,所述目标区域内设置有多个校准点,所述目标校准点为所述多个校准点中所述巡检机器人当前行进到的校准点;
在所述第一位置信息和所述第二位置信息的差值不大于目标差值的情况下,根据所述第二位置信息对所述第一位置信息进行校准,得到所述巡检机器人所处的位置信息,其中,所述目标位置信息为所述巡检机器人所处的位置信息。
可选的,所述获取目标校准点的第二位置信息包括:
接收所述目标校准点上的反射挡板的反射信号;
确定所述反射信号的排列序号;
根据所述反射信号的排列序号、以及所述多个校准点中两个相邻的校准点之间的路径间距,获取所述目标校准点的所述第二位置信息。
可选的,所述对所述巡检图像进行对象识别,得到所述巡检图像中包含的目标对象包括:
将所述巡检图像输入到目标对象识别模型,得到所述目标对象识别模型输出的目标图像,其中,所述目标对象识别模型为使用标注了所述目标对象的训练图像样本对初始对象识别模型进行训练得到的,所述目标图像为从所述巡检图像中提取的包含所述目标对象的图像。
可选的,所述将所述巡检图像输入到目标对象识别模型,得到所述目标对象识别模型输出的目标图像之前,所述方法还包括:
获取所述训练图像样本和所述训练图像样本的标注结果,其中,所述标注结果用于指示所述训练图像样本中是否包含所述目标对象;
将所述训练图像样本输入到所述初始对象识别模型,得到所述初始对象识别模型输出的识别结果,其中,所述识别结果用于指示所述训练图像样本中是否包含所述目标对象;
在所述标注结果与所述识别结果不一致的情况下,调整所述初始对象识别模型的模型参数,得到所述目标对象识别模型,其中,在所述目标对象识别模型输出的所述识别结果与所述标注结果一致。
第二方面,提供了一种机器人巡检装置,包括:
获取模块,用于获取巡检图像,其中,所述巡检图像为巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中所获取的图像;
识别模块,用于对所述巡检图像进行对象识别,得到所述巡检图像中包含的目标对象;
输出模块,用于在检测到所述目标对象未佩戴目标物品的情况下,通过报警装置输出告警信息,其中,所述告警信息用于提示存在未佩戴所述目标物品的对象。
第三方面,提供了一种巡检机器人,包括:
拍摄装置,用于在所述巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中进行图像采集,得到巡检图像;
机器人控制器,与所述拍摄装置相连,用于对所述巡检图像进行对象识别,得到所述巡检图像中包含的目标对象;
报警装置,与所述机器人控制器相连,用于在检测到所述目标对象未佩戴目标物品的情况下,输出告警信息,其中,所述告警信息用于提示存在未佩戴所述目标物品的对象。
可选的,所述巡检机器人还包括无线通讯装置,
所述机器人控制器,用于获取目标位置信息,并根据所述目标位置信息,生成指示信息,其中,所述目标位置信息用于指示所述目标对象所在的目标位置,所述指示信息用于指示所述目标位置;
所述无线通讯模块,与所述机器人控制器相连,用于发送所述指示信息至目标终端。
可选的,所述巡检机器人还包括驱动装置:
所述机器人控制器,用于获取所述巡检机器人的第一位置信息,其中,所述第一位置信息为根据所述巡检机器人由起始位置开始已行进的路径长度所确定的位置信息;
所述驱动装置,与所述机器人控制器相连,用于获取目标校准点的第二位置信息,其中,所述目标区域内设置有多个校准点,所述目标校准点为所述多个校准点中所述巡检机器人当前行进到的校准点;
所述机器人控制器,还用于在所述第一位置信息和所述第二位置信息的差值不大于目标差值的情况下,根据所述第二位置信息对所述第一位置信息进行校准,得到所述巡检机器人所处的位置信息,其中,所述目标位置信息为所述巡检机器人所处的位置信息。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现任一所述的方法步骤。
本申请实施例有益效果:
本申请实施例提供了一种机器人巡检方法,巡检机器人获取巡检图像,然后对巡检图像进行对象识别,得到巡检图像中包含的目标对象,在检测到目标对象未佩戴目标物品的情况下,巡检机器人通过报警装置输出告警信息。本申请先识别目标对象,再识别目标对象会否佩戴目标物品,若发现存在未佩戴目标物品的目标对象,则进行报警,无需人工巡检,提高了巡检效率。
当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种巡检机器人示意图;
图2为本申请实施例提供的一种机器人巡检的方法流程图;
图3为本申请实施例提供的校准位置信息的方法流程图;
图4为本申请实施例提供的巡检机器人巡检示意图;
图5为本申请实施例提供的一种机器人巡检装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种巡检机器人,如图1所示,包括:拍摄装置、机器人控制器、报警装置、无线通讯装置、发送接收装置和驱动装置,机器人控制器分别与拍摄装置、报警装置、无线通讯装置、发送接收装置和驱动装置连接,拍摄装置,在巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中进行图像采集,得到巡检图像,机器人控制器对巡检图像进行对象识别,得到巡检图像中包含的目标对象,报警装置在检测到目标对象未佩戴目标物品的情况下,输出告警信息,其中,告警信息用于提示存在未佩戴目标物品的对象。
本申请实施例还提供了一种机器人巡检方法,可以应用于巡检机器人,用于巡检是否存在未佩戴目标物品的对象。
下面将结合具体实施方式,对本申请实施例提供的一种机器人巡检方法进行详细的说明,如图2所示,具体步骤如下:
步骤201:获取巡检图像。
其中,巡检图像为巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中所获取的图像。
在本申请实施例中,巡检机器人设于轨道上并沿轨道运动,巡检机器人上设有拍摄装置,拍摄装置在巡检机器人运动过程中实时拍摄目标区域内的巡检图像,巡检机器人获取该巡检图像。
步骤202:对巡检图像进行对象识别,得到巡检图像中包含的目标对象。
在本申请实施例中,巡检机器人获取到巡检图像后,对巡检图像进行对象识别,具体为识别巡检图像中是否包含目标对象,以得到巡检图像中包含的目标对象。具体的,对巡检图像进行对象识别的方式可以包括但不限于以下之一:
方式一:巡检机器人通过人脸识别算法对巡检图像进行对象识别。
方式二:巡检机器人将巡检图像输入到目标对象识别模型,得到目标对象识别模型输出的目标图像,其中,目标对象识别模型为使用标注了目标对象的第一训练图像样本对初始对象识别模型进行训练得到的,目标图像为从巡检图像中提取的包含目标对象的图像。
可选的,训练初始目标对象识别模型包括:
获取训练图像样本和训练图像样本的标注结果,其中,标注结果用于指示训练图像样本中是否包含目标对象;将训练图像样本输入到初始对象识别模型,得到初始对象识别模型输出的识别结果,其中,识别结果用于指示训练图像样本中是否包含目标对象;在标注结果与识别结果不一致的情况下,调整初始对象识别模型的模型参数,得到目标对象识别模型,其中,在目标对象识别模型输出的识别结果与标注结果一致。
步骤203:在检测到目标对象未佩戴目标物品的情况下,通过报警装置输出告警信息。
其中,告警信息用于提示存在未佩戴目标物品的对象。
在本申请实施例中,巡检机器人在得到包含目标对象的巡检图像后,检测目标对象是否佩戴目标物品,若检测目标对象未佩戴目标物品,则通过报警装置输出告警信息,以提示存在未佩戴目标物品的对象;若检测目标对象已佩戴目标物品,则继续获取巡检图像。
举例来说,若目标物品为安全帽,若巡检机器人检测到目标对象未佩戴安全帽,则通过声光报警装置进行报警,提示存在未佩戴安全帽的目标对象,以使目标对象自觉佩戴安全帽,或其他人员进行警告。
其中,巡检机器人检测目标对象是否佩戴目标物品,可以通过目标物品检测模型进行检测,具体为:巡检机器人将目标图像输入目标物品检测模型,得到目标物品检测模型输出的检测结果,其中,目标物品检测模型为使用标注了目标物品的第一训练图像样本对初始物品检测模型进行训练得到的,检测结果指示目标对象是否佩戴目标物品。
由于目标图像是包含目标对象的巡检图像,巡检机器人还可以识别目标对象并截取目标对象区域,并将仅包含目标对象的图像输入目标物品检测模型,得到目标物品检测模型输出的检测结果,提高目标物品识别效率。
可选的,方法还包括如下过程:获取目标位置信息,其中,目标位置信息用于指示目标对象所在的目标位置;根据目标位置信息,生成指示信息,其中,指示信息用于指示目标位置;发送指示信息至目标终端。
在本申请实施例中,巡检机器人若检测到目标对象未佩戴目标物品,则获取目标位置信息,目标位置信息为巡检机器人所在的位置,由于机器人在该位置获取到带有目标对象的巡检图像,表明目标对象也在该位置,因此,目标位置信息也可以指示目标对象所在的目标位置。巡检机器人获取到目标位置信息后,生成指示信息,并将该指示信息发送至目标终端,以使目标终端得知目标对象所在的目标位置。其中,目标位置信息可以为巡检机器人距离起始位置的路径长度信息。
可选的,如图3所示,获取目标位置信息之前,方法还包括:
步骤301:获取巡检机器人的第一位置信息。
其中,第一位置信息为根据巡检机器人由起始位置开始已行进的路径长度所确定的位置信息。
在本申请实施例中,巡检机器人由起始位置开始沿轨道进行运动,当巡检机器人检测到目标对象未佩戴目标物品,那么需要确定目标对象所在的位置,即由起始位置开始已行进的路径长度。
具体的,巡检机器人在运动过程中,电机会发生转动,巡检机器人获取电机的转动圈数,并根据转动圈数获取已行进的路径长度。具体的路径长度的计算公式为:
L=n*K*d*π
其中,L为已行进的路径长度,n为电机转动圈数,K为减速比,d为巡检机器人的车轮直径长度。
步骤302:获取目标校准点的第二位置信息。
其中,目标区域内设置有多个校准点,目标校准点为多个校准点中巡检机器人当前行进到的校准点。
在本申请实施例中,巡检机器人在运动过程中,会出现轮胎打滑现象,此时电机依然转动,但巡检机器人并没有前进,也就是说,出现了第一位置信息发生变化但实际位置信息并没有发生变化的情况,因此需要用第二位置信息对第一位置信息进行校准。
可选的,获取目标校准点的第二位置信息包括:接收目标校准点上的反射挡板的反射信号;确定反射信号的排列序号;根据反射信号的排列序号、以及多个校准点中两个相邻的校准点之间的路径间距,获取目标校准点的第二位置信息。
目标区域内设置有多个校准点,具体为沿轨道等距离设置校准点。如图4所示,轨道上等距离设有三个校准点X1,X2和X3,每个校准点上都设有一块反射挡板,巡检机器人按照从X1到X3的方向运动。巡检机器人在行进到某个校准点时,该校准点为目标校准点。巡检机器人在运动过程中持续发射信号,当巡检机器人与反射挡板的距离小于预设距离时,巡检机器人会接收到目标校准点上的反射挡板的反射信号,巡检机器人每接收到一个反射信号,会按顺序记录下该反射信号的排列序号,该排列序号也可以作为校准点的排列序号,巡检机器人获取到反射信号的排列序号、以及多个校准点中两个相邻的校准点之间的路径间距后,根据排列序号和路径间距的乘积,计算出目标校准点的第二位置信息。
举例来说,两个相邻的校准点之间的路径间距为100米,巡检机器人运动到第三个校准点时,会接收到位于第三个校准点上的反射挡板的反射信号,巡检机器人记录下该反射信号的排列序号为3,那么当前的第二位置信息为300米。
步骤303:在第一位置信息和第二位置信息的差值不大于目标差值的情况下,根据第二位置信息对第一位置信息进行校准,得到巡检机器人所处的位置信息。
其中,目标位置信息为巡检机器人所处的位置信息。
在本申请实施例中,巡检机器人获取第一位置信息和目标校准点的第二位置信息后,若第一位置信息和第二位置信息的差值不大于目标差值,表明第一位置信息的偏差值不是很大,则根据第二位置信息对第一位置信息进行校准,具体为将第二位置信息作为目标位置信息,得到巡检机器人所处的位置信息。若第一位置信息和第二位置信息的差值大于目标差值,表明第一位置信息的偏差值过大,则巡检机器人回到起始位置,并重新拍摄巡检图像。
对第一位置信息进行校准,可以使巡检机器人获取到的目标位置信息是准确的,便于给目标终端提供未佩戴目标物品的目标对象的准确的位置,另外,若巡检机器人运动到校准点之间时,即使没有校准点,也可以准确的确定目标位置信息。
从图1可以看到,巡检机器人包括拍摄装置、机器人控制器、报警装置、无线通讯装置、发送接收装置和驱动装置,驱动装置包括编码器、电机和电机驱动器,机器人控制器发送驱动指令至电机驱动器,电机驱动器根据驱动指令驱动电机转动,从而带动巡检机器人运动,其中,驱动指令包括电机的预设旋转圈数。
编码器在巡检机器人运动过程中测量电机的实际旋转圈数,并将测量到的实际旋转圈数反馈至机器人控制器,机器人控制器若判定预设旋转圈数与预设旋转圈数不同,则通过报警装置发出报警,用以通知电机出现故障。
发送接收装置包括发射接收模块和比较器,发射接收模块用以发射和接收信号,发射接收模块将接收到的第一信号发送至比较器,比较器将第一信号的电压与预设电压进行比较,根据比较结果输出高电平或低电平。具体为,若第一信号的电压小于预设电压,则比较器输出低电平至机器人控制器,若第一信号的电压不小于预设电压,则比较器输出高电平至机器人控制器,比较器可以增强电压抗干扰性。
举例来说,若预设电压是6V,发射接收模块在没探测到反射信号时第一信号的电压为0V,比较器输出低电平;光电传感器探测到反射信号时第一信号的电压为12V,比较器输出高电平。
其中,发射接收模块可以为反射式光电传感器,也可以为其他能够发射和接收信号的设备,本发明不做具体限制。
报警装置包括驱动电路和声光报警器,机器人控制器检测到目标对象未佩戴目标物品时,发送报警指令至驱动电路,驱动电路控制声光报警器进行灯光闪烁并进行声音报警。
巡检机器人的工作过程为:
拍摄装置在巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中进行图像采集,得到巡检图像,机器人控制器对巡检图像进行对象识别,得到巡检图像中包含的目标对象,若检测到目标对象未佩戴目标物品,报警装置输出告警信息。巡检机器人在运动过程中,发送接收装置将第一信号发送至机器人控制器,机器人控制器根据第一信号生成巡检机器人的第一位置信息,其中,第一位置信息为根据巡检机器人由起始位置开始已行进的路径长度所确定的位置信息,驱动装置获取目标校准点的第二位置信息并发送至机器人控制器,其中,目标区域内设置有多个校准点,目标校准点为多个校准点中巡检机器人当前行进到的校准点,机器人控制器在第一位置信息和第二位置信息的差值不大于目标差值的情况下,根据第二位置信息对第一位置信息进行校准,得到巡检机器人所处的位置信息,其中,目标位置信息为巡检机器人所处的位置信息。机器人控制器获取目标位置信息,并根据目标位置信息,生成指示信息,其中,目标位置信息用于指示目标对象所在的目标位置,指示信息用于指示目标位置;无线通讯模块发送指示信息至目标终端。
基于相同的技术构思,本申请实施例还提供了一种机器人巡检装置,如图5所示,该装置包括:
第一获取模块501,用于获取巡检图像,其中,巡检图像为巡检机器人对目标区域进行巡检的过程中所获取的图像;
识别模块502,用于对巡检图像进行对象识别,得到巡检图像中包含的目标对象;
输出模块503,用于在检测到目标对象未佩戴目标物品的情况下,通过报警装置输出告警信息,其中,告警信息用于提示存在未佩戴目标物品的对象。
可选的,装置还包括:
第二获取模块,用于获取目标位置信息,其中,目标位置信息用于指示目标对象所在的目标位置;
生成模块,用于根据目标位置信息,生成指示信息,其中,指示信息用于指示目标位置;
发送模块,用于发送指示信息至目标终端。
可选的,装置还包括:
第三获取模块,用于获取巡检机器人的第一位置信息,其中,第一位置信息为根据巡检机器人由起始位置开始已行进的路径长度所确定的位置信息;
第四获取模块,用于获取目标校准点的第二位置信息,其中,目标区域内设置有多个校准点,目标校准点为多个校准点中巡检机器人当前行进到的校准点;
校准模块,用于在第一位置信息和第二位置信息的差值不大于目标差值的情况下,根据第二位置信息对第一位置信息进行校准,得到巡检机器人所处的位置信息,其中,目标位置信息为巡检机器人所处的位置信息。
可选的,第四获取模块具体用于:
接收目标校准点上的反射挡板的反射信号;
确定反射信号的排列序号;
根据反射信号的排列序号、以及多个校准点中两个相邻的校准点之间的路径间距,获取目标校准点的第二位置信息。
可选的,识别模块502具体用于:
将巡检图像输入到目标对象识别模型,得到目标对象识别模型输出的目标图像,其中,目标对象识别模型为使用标注了目标对象的训练图像样本对初始对象识别模型进行训练得到的,目标图像为从巡检图像中提取的包含目标对象的图像。
可选的,装置还包括:
第五获取模块,用于获取训练图像样本和训练图像样本的标注结果,其中,标注结果用于指示训练图像样本中是否包含目标对象;
输入模块,用于将训练图像样本输入到初始对象识别模型,得到初始对象识别模型输出的识别结果,其中,识别结果用于指示训练图像样本中是否包含目标对象;
调整模块,用于在标注结果与识别结果不一致的情况下,调整初始对象识别模型的模型参数,得到目标对象识别模型,其中,在目标对象识别模型输出的识别结果与标注结果一致。
本申请实施例提供了一种机器人巡检方法,巡检机器人获取巡检图像,然后对巡检图像进行对象识别,得到巡检图像中包含的目标对象,在检测到目标对象未佩戴目标物品的情况下,巡检机器人通过报警装置输出告警信息。本申请先识别目标对象,再识别目标对象会否佩戴目标物品,若发现存在未佩戴目标物品的目标对象,则进行报警,无需人工巡检,提高了巡检效率。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。