一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的變電站巡檢機器人技術(shù)，具體涉及一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，經(jīng)濟的繁榮，計算機自動化技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。在變電站中，傳統(tǒng)的巡檢工作由人工完成，將機器人技術(shù)運用到變電站的日常巡檢工作中，能夠克服人工巡檢工作量大，巡檢可靠性不高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，巡檢數(shù)據(jù)記錄困難等缺點。在自動巡檢過程中，當(dāng)巡檢機器人到達(dá)預(yù)先設(shè)定的檢測點時，?？坎⒖刂茢z像機云臺轉(zhuǎn)動，將攝像機對準(zhǔn)被測目標(biāo)設(shè)備，同時采集并存儲目標(biāo)的高清視頻圖像和紅外熱成像圖像，隨后計算機根據(jù)這些圖像數(shù)據(jù)，對設(shè)備故障進(jìn)行智能判斷，能夠自動檢測設(shè)備的工作溫度，對設(shè)備過熱故障能夠及時報警，提高了變電站巡檢工作的可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站無人值守。
[0003]但巡檢機器人的移動是動態(tài)的，檢測點的定位依據(jù)不同的導(dǎo)航方式，其定位精確度有一定變化，如果采用地面磁條導(dǎo)航，其精度較高，如果采用機器視覺或是地圖匹配等方法，其定位精度較低。另外，攝像機云臺的移動精度不高，不論是云臺的水平旋轉(zhuǎn)，還是其俯仰角度的控制，精度都不高。以上這些因素造成當(dāng)機器人在檢測點停機后，云臺移動，將攝像機對準(zhǔn)被測目標(biāo)設(shè)備時，其目標(biāo)定位不準(zhǔn)確，被測目標(biāo)設(shè)備往往不在攝像機采集的圖像中心，這給后續(xù)的設(shè)備工作狀態(tài)的自動判斷識別工作，造成了困難。因此，被測目標(biāo)設(shè)備與攝像機的定位問題成為必須解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，實現(xiàn)了檢測目標(biāo)設(shè)備的自動定位，降低了對機器人及云臺定位精度的要求，提高了機器人對被測目標(biāo)設(shè)備的攝像定位精度，提高了設(shè)備圖像采集的準(zhǔn)確性，適用于長期在線自動無人值守工作。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，包括ARM嵌入式系統(tǒng)、視頻圖像采集模塊、全向云臺、紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊，所述紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機安裝于全向云臺上，且與視頻圖像采集模塊相連，ARM嵌入式系統(tǒng)與視頻圖像采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊相連。
[0006]優(yōu)選地，ARM嵌入式系統(tǒng)的CPU芯片型號為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內(nèi)置32KB的指令、數(shù)據(jù)I級緩存、128KB的2級緩存、A9ARM內(nèi)核、視頻目標(biāo)運動檢測引擎、100M以太網(wǎng)接口、SATA2.5硬盤接口、UART接口、I2C接口及8路分辨率為Dl的視頻編解碼引擎，碼流最高速率40M bit/s。
[0007]優(yōu)選地，視頻圖像采集模塊的芯片型號為NVP1918，用于將CVBS模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，視頻編碼頻率最高144MHZ，NVP1918芯片基于I2C總線完成配置工作。
[0008]優(yōu)選地，紅外熱成像攝像機的型號為DS-2CD8313PF-E25。
[0009]優(yōu)選地，紅外熱成像攝像機的探測器采用多晶硅非制冷焦平面探測器，圖像分辨率為 384 X 288。
[0010]優(yōu)選地，高清視頻攝像機的型號為PC-30LG28CY，清視頻攝像機的圖像傳感器為I/3英寸CXD，分辨率為700線，光學(xué)變焦f = 5-90MM。
[0011 ] 優(yōu)選地，全向云臺的型號為PTS-3050DZ，水平角度360度連續(xù)，俯仰角度土 35度，工作電源24VAC。
[0012]優(yōu)選地，所述定位誤差分析模塊基于Surf圖像匹配算法，用于分析被測設(shè)備的當(dāng)前圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的誤差，計算定位誤差數(shù)據(jù)，控制云臺動作。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
通過預(yù)先采集被測設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)圖像，再分析設(shè)備當(dāng)前圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的位置誤差，反饋控制攝像機云臺，從而實現(xiàn)檢測目標(biāo)設(shè)備的自動定位。系統(tǒng)在不改變機器人原攝像機云臺結(jié)構(gòu)的情況下，實現(xiàn)了檢測目標(biāo)設(shè)備的自動定位，降低了對機器人及云臺定位精度的要求，提高了機器人對被測目標(biāo)設(shè)備的攝像定位精度，提高了設(shè)備圖像采集的準(zhǔn)確性，適用于長期在線自動無人值守工作。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明實施例一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，包括ARM嵌入式系統(tǒng)、視頻圖像采集模塊、全向云臺、紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊，所述紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機安裝于全向云臺上，且與視頻圖像采集模塊相連，ARM嵌入式系統(tǒng)與視頻圖像采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊相連。
[0017]ARM嵌入式系統(tǒng)的CI3U芯片型號為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內(nèi)置32KB的指令、數(shù)據(jù)I級緩存、128KB的2級緩存、A9ARM內(nèi)核、視頻目標(biāo)運動檢測引擎、100M以太網(wǎng)接口、SATA2.5硬盤接口、UART接口、I2C接口及8路分辨率為Dl的視頻編解碼引擎，碼流最高速率40M bit/s。
[0018]視頻圖像采集模塊的芯片型號為NVP1918，用于將CVBS模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，視頻編碼頻率最高144MHZ，NVP1918芯片基于I2C總線完成配置工作。
[0019]紅外熱成像攝像機的型號為DS-2CD8313PF-E25。
[0020]紅外熱成像攝像機的探測器采用多晶硅非制冷焦平面探測器，圖像分辨率為384X 288 ο
[0021]高清視頻攝像機的型號為PC-30LG28CY，清視頻攝像機的圖像傳感器為1/3英寸CXD，分辨率為700線，光學(xué)變焦f = 5-90MM。
[0022]全向云臺的型號為PTS-3050DZ，水平角度360度連續(xù)，俯仰角度土35度，工作電源24VACo
[0023]所述定位誤差分析模塊基于Surf圖像匹配算法，用于分析被測設(shè)備的當(dāng)前圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的誤差，計算定位誤差數(shù)據(jù)，控制云臺動作
本具體實施通過ARM嵌入式系統(tǒng)的控制，由數(shù)據(jù)預(yù)置模塊，預(yù)先記錄機器人巡檢過程中，各檢測點被測設(shè)備的攝像機云臺水平角度和俯仰角度，同時還記錄被測設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)圖像。當(dāng)巡檢機器人?？康教囟z測點后，ARM嵌入式系統(tǒng)控制云臺轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)定的水平和俯仰角度，視頻采集模塊將紅外熱成像攝像機和高清視頻攝像機的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，送至IJARM嵌入式系統(tǒng)。ARM嵌入式系統(tǒng)將被測設(shè)備的當(dāng)前圖像與預(yù)先記錄的標(biāo)準(zhǔn)圖像，經(jīng)定位誤差分析模塊分析兩者的誤差數(shù)據(jù)，反饋微調(diào)控制云臺，使攝像機對準(zhǔn)被測自標(biāo)設(shè)備，實現(xiàn)檢測目標(biāo)的自動尚精度定位。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，包括ARM嵌入式系統(tǒng)、視頻圖像采集模塊、全向云臺、紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊，所述紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機安裝于全向云臺上，且與視頻圖像采集模塊相連，ARM嵌入式系統(tǒng)與視頻圖像采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，ARM嵌入式系統(tǒng)的CPU芯片型號為海思Hi3520D，工作頻率660MHZ，內(nèi)置32KB的指令、數(shù)據(jù)I級緩存、128KB的2級緩存、A9ARM內(nèi)核、視頻目標(biāo)運動檢測引擎、10M以太網(wǎng)接口、SATA2.5硬盤接口、UART接口、I2C接口及8路分辨率為Dl的視頻編解碼引擎，碼流最高速率40M bit/s。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，視頻圖像采集模塊的芯片型號為NVP1918。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，紅外熱成像攝像機的型號為DS-2CD8313PF-E25。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，紅外熱成像攝像機的探測器采用多晶硅非制冷焦平面探測器，圖像分辨率為384X288。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，高清視頻攝像機的型號為PC-30LG28CY，清視頻攝像機的圖像傳感器為1/3英寸CCD，分辨率為700線，光學(xué)變焦f = 5-90MM。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，全向云臺的型號為PTS-3050DZ，水平角度360度連續(xù)，俯仰角度土 35度，工作電源24VAC。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，其特征在于，所述定位誤差分析模塊基于Surf圖像匹配算法。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變電站巡檢機器人檢測目標(biāo)自動定位裝置，包括ARM嵌入式系統(tǒng)、視頻圖像采集模塊、全向云臺、紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊，所述紅外熱成像攝像機、高清視頻攝像機安裝于全向云臺上，且與視頻圖像采集模塊相連，ARM嵌入式系統(tǒng)與視頻圖像采集模塊、數(shù)據(jù)預(yù)置模塊和定位誤差分析模塊相連。本發(fā)明在不改變機器人原攝像機云臺結(jié)構(gòu)的情況下，實現(xiàn)了檢測目標(biāo)設(shè)備的自動定位，降低了對機器人及云臺定位精度的要求，提高了機器人對被測目標(biāo)設(shè)備的攝像定位精度，提高了設(shè)備圖像采集的準(zhǔn)確性，適用于長期在線自動無人值守工作。
【IPC分類】G05D3/12
【公開號】CN105607652
【申請?zhí)枴緾N201511016602
【發(fā)明人】居錦武, 蔡樂才, 王蘭英, 高祥, 盧令
【申請人】四川理工學(xué)院
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月25日