[发明专利]具有自适应偏振镜调节的巡检机器人图像处理系统及方法

权利要求书

1.一种具有自适应偏振镜调节的巡检机器人图像处理系统，其特征是：包括巡检机器人本体、图像采集机构、偏振镜和偏振镜自动旋转驱动装置，其中，图像采集机构设置于巡检机器人本体前端，用于采集变电站内的视频、图像数据，偏振镜设置于图像采集机构前端，偏振镜固定于偏振镜自动旋转驱动装置上，使得相机的光轴垂直穿过偏振镜的中心，并且偏振镜以可见光相机的光轴为中心轴旋转；所述偏振镜自动旋转驱动装置，包括固定盘、回转盘、偏振镜、支撑轮、支撑轮轴、马达齿轮、马达、过渡齿轮和编码器，其中，固定盘固定于摄像机镜头前端，所述固定盘安装有支撑轮、马达、编码器，所述支撑轮安装在支撑轮轴上，所述支撑轮轴固定在固定盘上，所述马达的输出轴安装有马达齿轮，所述编码器的轴安装有过渡齿轮，所述过渡齿轮与回转盘的外齿啮合，所述回转盘设有指针，所述回转盘由支撑轮支撑，所述回转盘固定有偏振镜。

2.如权利要求1所述的一种具有自适应偏振镜调节的巡检机器人图像处理系统，其特征是：所述图像采集机构包括云台和摄像机，其中，摄像机设置于云台上。

3.如权利要求1所述的一种具有自适应偏振镜调节的巡检机器人图像处理系统，其特征是：所述固定盘上刻有间隔为1°的0-180°刻度。

4.如权利要求1所述的一种具有自适应偏振镜调节的巡检机器人图像处理系统，其特征是：所述过渡齿轮与马达齿轮啮合。

5.基于权利要求1-4中任一项所述的系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)变电站巡检机器人接收巡检任务，在规划路径上行驶，行驶至设备观测点预置位；

(2)变电站巡检机器人接收该设备的模板的配置图像采集时的工作参数，根据工作参数调整本体姿态，采集该设备的实时巡检图像；

(3)巡检机器人将采集的巡检图像回传至后台服务器，调取该设备的模板配置图像，与巡检图像进行图像匹配、模式识别，对巡检图像中的设备状态进行识别，输出结果；

(4)确认该设备观测点是否为最后一个观测点，如果是，结束巡检任务，巡检机器人返回；如果不是，则重复步骤(1)-(3)。

6.如权利要求5所述的工作方法，其特征是：所述步骤(2)中，工作参数包括相机焦距、云台角度和偏振镜的旋转调节角度。

7.如权利要求5所述的工作方法，其特征是：所述步骤(2)中，设备的模板配置图像的生成方法，具体包括：

(2-1)调整巡检机器人本体姿态，将待检测设备区域显示在图像的中央后，拍摄为该设备的图像，并在图像中标定设备区域；

(2-2)标记此设备是否需要配置偏振镜角度进行图像采集，如是则执行步骤(2-3)，否则执行步骤(2-7)；

(2-3)如果是需要配置偏振镜角度进行观测的设备，则对步骤(2-1)采集的图像进行图像处理，提取设备边缘信息；

(2-4)根据图像中设备边缘的信息，计算仿射投影角度，得到光线入射、反射平面，在图像中求出入射光反射平面的垂线的斜率，求得眩光偏振极性在相机坐标系下的倾斜角度；

(2-5)将相机坐标系下眩光偏振极性的倾斜角度转化为偏振镜的旋转调节角度发送给偏振镜自动旋转驱动装置，调节设置偏振镜的放置角度；

(2-6)确定偏振镜角度旋转到位后，采集设备的模板图像；

(2-7)保存设备的模板配置图像采集的工作参数，确定当前设备是否为模板配置的最后一个设备，如否，则返回步骤(1)，如是，则结束设备模板配置图像的配置工作。