CN114040123A - 巡检机器人的智能补光系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及巡检机器人的智能补光系统,用于对巡检机器人搭载的补光灯进行智能控制,包括:环境光传感器,其配置为检测巡检机器人目前所处环境的环境光信息;通讯单元,其配置为通过网关连接时间校准服务器,所述时间校准服务器通过API接口获取当前时间及日出日落时间;控制器,其至少包括时钟芯片,所述时钟芯片配置为周期性与所述时间校准服务器进行同步并获取所述当前时间及日出日落时间;所述控制器配置为根据所述当前时间及所述日出日落时间与补光照度的预设列表,控制所述补光灯以对应的补光照度进行补光。本发明提供的巡检机器人的智能补光系统,可通过环境光传感器结合当地当前时间及日出日落时间,预估巡检现场的光照情况,进而进行补光控制。
Description
技术领域
本发明涉及巡检机器人领域,特别是涉及巡检机器人的智能补光系统。
背景技术
有轨智能巡检机器人一般采用轨道移动方式,搭载高清摄像头、红外热成像仪、拾音器等设备,可以代替人工对输煤管廊等环境进行不间断的巡检。随着AI技术的发展,目前应用较多的轨道式巡检机器人,已具备智能化分析功能。举例来说,在中国专利申请CN111432179A中,公开了一种基于计算机视觉的输煤皮带智能巡检系统,在其提供的技术方案中,可以基于图像识别算法对输煤皮带的跑偏或堵煤故障进行智能识别。但是,发明人发现,在目前常见的带图像识别功能的智能型巡检机器人的应用中,针对图像采集阶段的补光控制,并没有涉及。而本领域技术人员知晓的是,巡检环境中,通常光线条件并不理想,而一个好的光照条件,则是决定视觉检测成功与否的关键因素。也就是说,光源的合理选择和控制,将会直接影响巡检过程中图像采集的质量和识别效果。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题,本发明的目的是提供一种巡检机器人的智能补光系统,该系统可以对巡检机器人在巡检过程中进行图像采集时的补光灯进行智能控制。
为了实现上述目的,本发明一个方面提供的巡检机器人的智能补光系统,用于对巡检机器人搭载的补光灯进行智能控制,包括:
环境光传感器,其配置为检测巡检机器人目前所处环境的环境光信息;
通讯单元,其配置为通过网关连接时间校准服务器,所述时间校准服务器通过API接口获取当前时间及日出日落时间;
控制器,其至少包括时钟芯片,所述时钟芯片配置为周期性与所述时间校准服务器进行同步并获取所述当前时间及日出日落时间;所述控制器配置为根据所述当前时间及所述日出日落时间与补光照度的预设列表,控制所述补光灯以对应的补光照度进行补光。
作为优选,所述补光灯包括第一补光灯和第二补光灯,所述第一补光灯具有第一类型及第一照度,所述第二补光灯具有第二类型及第二照度。
作为优选,所述第一类型为额定功率为0.5w~10w的LED灯,所述第一照度介于50-100lm,所述第二类型为额定功率10w~20w的频闪型卤素补光灯,所述第二照度介于800-1000lm。
作为优选,还包括图像分析模块,其配置为根据摄像头采集的图像信息判断环境光强,所述控制器还配置为根据所述环境光强控制所述第一补光灯或第二补光灯进行工作。
作为优选,所述图像分析模块包括:
光流特征提取单元,其配置为提取所述图像信息中的光流特征;
光强判定单元,其配置为根据所述光流特征,估算环境光强。
作为优选,所述光流特征提取单元在提取所述光流特征时,包括:
提取连续多帧图像中的光流特征;
分别计算多帧图像中的光流特征的灰度值;
对多帧图像对应的光流特征的灰度值进行平均以获得灰度平均值;
将所述灰度平均值与预设列表进行比较,获得对应估算的环境光强。
与现有技术相比较,本发明提供的巡检机器人的智能补光系统,可通过环境光传感器结合当地当前时间及日出日落时间,预估巡检现场的光照情况,进而进行补光控制。并且在进一步的改进方案中,还可设置多个功率和照度不同的补光灯,例如较低功率且较低照度的第一补光灯,配合功率相对较高但能提供更高照度的第二补光灯。这样,控制器可根据当前时间及环境光传感器的检测值,进一步智能化控制补光。同样地,在另一些改进方案中,还可依赖智能巡检机器人的摄像头和图像分析模块进行环境光强的辅助确定,具体地,可在图像分析模块中,增加光流特征的分析,该光流特征来源于环境光照射在物体上的反射光,基于光流特征中的灰度值,判断环境光照度,也可更进一步提升巡检机器人的图像采集过程中的补光准确性,从而提升图像识别的准确度。
附图说明
图1为本发明的巡检机器人的智能补光系统的结构框图。
图2为本发明的巡检机器人的智能补光系统实施时的方法流程图
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
此处参考附图描述本发明的各种方案以及特征。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式,它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本发明的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
如图1所示,本发明一个实施例提供的巡检机器人的智能补光系统,用于对巡检机器人(图中未示出)搭载的补光灯进行智能控制,该巡检机器人包括有摄像头4和图像分析模块7,该系统具体包括:
环境光传感器3,其配置为检测巡检机器人目前所处环境的环境光信息;
通讯单元5,其配置为通过网关6连接时间校准服务器8,所述时间校准服务器8通过API接口获取当前时间及日出日落时间;例如,该时间校准服务器8可通过WebAPI与中国天气网(http://www.weather.com.cn/)的网页API连接,获取当地的日出日落时间。
控制器1,其至少包括时钟芯片11,所述时钟芯片11配置为周期性与所述时间校准服务器8进行同步并获取所述当前时间及日出日落时间;所述控制器1配置为根据所述当前时间及所述日出日落时间与补光照度的预设列表,控制所述补光灯以对应的补光照度进行补光。具体地,当前时间为19:40分时,如果当地日落时间为18:00,则判定需要进行补光,而具体如何进行补光,可通过预设列表的形式进行选择,例如,在19:40时,通常需要800lm的照度。那么可具体地控制补光灯以该照度进行补光。当然在一些实施例中,还可进一步细化,例如所述补光灯2包括第一补光灯21和第二补光灯22,所述第一补光灯21具有第一类型及第一照度,所述第二补光灯22具有第二类型及第二照度。这样一来,不仅可以根据预设列表选择补光灯的照度,设置两种或以上的补光灯,可以根据不同补光灯类型可以提供的照度范围及功率情况,在兼顾功耗情况下提供合适的补光。具体地,所述第一类型为额定功率为0.5w~10w的LED灯,所述第一照度介于50-100lm,所述第二类型为额定功率10w~20w的频闪型卤素补光灯,所述第二照度介于800-1000lm。
在另一些改进方案中,除通过环境光传感器和日出日落时间确定环境光强之外,还包括图像分析模块7,其配置为根据摄像头采集的图像信息判断环境光强,所述控制器1还配置为根据所述环境光强控制所述第一补光灯或第二补光灯进行工作。再具体地,所述图像分析模块7包括:光流特征提取单元71,其配置为提取所述图像信息中的光流特征;光强判定单元72,其配置为根据所述光流特征,估算环境光强。
更具体来说,所述光流特征提取单元在提取所述光流特征时,包括:提取连续多帧图像中的光流特征;分别计算多帧图像中的光流特征的灰度值;对多帧图像对应的光流特征的灰度值进行平均以获得灰度平均值;将所述灰度平均值与预设列表进行比较,获得对应估算的环境光强。
图2示出为本发明的巡检机器人的智能补光系统实施时的方法流程图,如图2所示,巡检机器人首先根据环境光传感器检测目前巡检机器人目前所处的环境光信息,控制器在接收环境光信息的同时获取当前时间和当地日出日落时间,进而可根据当前时间和日出日落时间以及其与补光照度的预设列表,控制补光灯2进行补光操作。该流程中,并未示出综合有图像分析模块的补光步骤,但是本领域技术人员应可理解,图像分析模块7的主要作用在于辅助确定环境光强,因此其可与环境光传感器一起反馈环境光信息,也可以先于环境光传感器或晚于环境光传感器反馈。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.巡检机器人的智能补光系统,用于对巡检机器人搭载的补光灯进行智能控制,包括:
环境光传感器,其配置为检测巡检机器人目前所处环境的环境光信息;
通讯单元,其配置为通过网关连接时间校准服务器,所述时间校准服务器通过API接口获取当前时间及日出日落时间;
控制器,其至少包括时钟芯片,所述时钟芯片配置为周期性与所述时间校准服务器进行同步并获取所述当前时间及日出日落时间;所述控制器配置为根据所述当前时间及所述日出日落时间与补光照度的预设列表,控制所述补光灯以对应的补光照度进行补光。
2.如权利要求1所述的系统,所述补光灯包括第一补光灯和第二补光灯,所述第一补光灯具有第一类型及第一照度,所述第二补光灯具有第二类型及第二照度。
3.如权利要求2所述的系统,所述第一类型为额定功率为0.5w~10w的LED灯,所述第一照度介于50-100lm,所述第二类型为额定功率10w~20w的频闪型卤素补光灯,所述第二照度介于800-1000lm。
4.如权利要求3所述的系统,还包括图像分析模块,其配置为根据摄像头采集的图像信息判断环境光强,所述控制器还配置为根据所述环境光强控制所述第一补光灯或第二补光灯进行工作。
5.如权利要求1所述的系统,所述图像分析模块包括:
光流特征提取单元,其配置为提取所述图像信息中的光流特征;
光强判定单元,其配置为根据所述光流特征,估算环境光强。
6.如权利要求5所述的系统,所述光流特征提取单元在提取所述光流特征时,包括:
提取连续多帧图像中的光流特征;
分别计算多帧图像中的光流特征的灰度值;
对多帧图像对应的光流特征的灰度值进行平均以获得灰度平均值;
将所述灰度平均值与预设列表进行比较,获得对应估算的环境光强。
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