[发明专利]基于电池板特性的轨道机器人倾斜角度检测方法

说明书

本发明提供了一种基于电池板特性的轨道机器人倾斜角度检测方法。采集待拼接图像并拼接得到电池板全景图。通过语义分割网络检测电池板各种区域，输出语义分割图并获取第一电池板内部图像。在第一电池板内部图像中截取机器人开始运行t内的图像得到第二电池板内部图像，检测第二电池板内部图像中相邻像素列之间的相似性并判断像素列是否为栅线一侧像素列，得到相邻栅线间隔d。根据第一电池板内部图像中待检测列L₁上像素的一致性判断待检测列处机器人是否发生倾斜；若待检测列处机器人发生倾斜，找到该待检测列中栅线像素的位置，计算其周围白色像素组成的直线的方程，并计算机器人两端的行程差。

技术领域

本申请涉及机器视觉领域，具体涉及一种基于电池板特性的轨道机器人倾斜角度检测方法。

背景技术

当轨道式机器人在电池板轨道上行走时，因为两端轮子受到摩擦力不同等，造成两端行程不一致，从而导致机器人发生倾斜，如果不及时调整机器人位姿，会导致机器人卡死，对机器人造成损坏。而且机器人卡死后长时间遮挡电池板也会对电池板造成损坏，所以有必要检测轨道机器人倾斜并及时纠正机器人位姿。

现有技术对轨道机器人偏斜的检测，一般是通过加速度传感器、磁场传感器来检测机器人的位姿，判断是否发生偏斜。但传感器成本过较高，且获取机器人位姿的计算量过大，系统成本较高，传感器的维护成本较高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于电池板特性的轨道机器人倾斜角度检测方法。采集待拼接图像并拼接得到电池板全景图。通过语义分割网络检测电池板各种区域，输出语义分割图并获取第一电池板内部图像。在第一电池板内部图像中截取机器人开始运行t内的图像得到第二电池板内部图像，检测第二电池板内部图像中相邻像素列之间的相似性并判断像素列是否为栅线一侧像素，得到相邻栅线间隔d。根据第一电池板内部图像中待检测列L₁上像素的一致性判断待检测列处机器人是否发生倾斜；若待检测列处机器人发生倾斜，找到该待检测列中栅线像素的位置，计算其周围白色像素组成的直线的方程，并计算机器人两端的行程差。

一种基于电池板特性的轨道机器人倾斜角度检测方法，其特征在于，该方法包括：

步骤S1：在光伏电池板平面上建立直角坐标系，y轴与边框线重合且y轴正方向的向量在铅直方向的分量垂直于地面平面向上，x轴正方向与机器人移动方向相同；在机器人上设置相机周期性采集待拼接图像，根据相邻采样时刻之间相机的位移量，将待拼接图像拼接起来，得到电池板全景图；

步骤S2:将电池板全景图输入语义分割网络，检测电池板内部区域、边框线和非电池板区域，输出语义分割图，并获取边框线内的第一电池板内部图像；

步骤S3：设置机器人正常行驶时间t，在第一电池板内部图像中截取机器人开始运行t内的图像，得到第二电池板内部图像，检测第二电池板内部图像中相邻像素列之间的相似性，并判断像素列是否为栅线一侧像素列，得到相邻栅线间隔d；

步骤S4：在第一电池板内部图像中找到待检测列L₁，根据待检测列L₁上像素的一致性判断待检测列处是否有倾斜栅线；若待检测列处有倾斜栅线，找到该待检测列中栅线像素的位置，计算其周围白色像素组成的直线L₂的直线方程，并计算机器人两端的行程差。

所述拼接待拼接图像的方法包括：一个采样时刻得到第一待拼接图像，下一采样时刻得到第二待拼接图像；采样周期t′为相邻采样时刻的间隔，将t′和相机的位移速度v相乘得到相邻采样时刻之间相机位移量对应的像素数量a；从第一待拼接图像中心开始往x轴反方向选取a列像素为第一待拼接像素组，从第二待拼接图像中心开始往x轴反方向选取a列像素为第二待拼接像素组；将第一待拼接像素组和第二待拼接像素组按顺序拼接起来。