[发明专利]一种监狱夜间自动巡检机器人系统及其控制方法

说明书

本发明公开一种监狱夜间自动巡检机器人系统及其控制方法，包括主控制器、底盘、底盘驱动模块、自主导航模块、图像采集模块、无线通信模块以及语音广播模块；自主导航模块安装在底盘底部，底盘驱动模块安装在自主导航模块底部，主控制器安装在底盘上，图像采集模块、无线通信模块以及语音广播模块均设置在底盘顶部，底盘上还设有上下升降模组和水平移动模组，图像采集模块安装在水平移动模组上，图像采集模块与水平移动模组之间还设有一两自由度云台。本发明的优点在于：机器人采用深度学习算法对采集图像进行检测，判断犯人是否正常上床休息，准确率高速度快，而且识别时不受环境光线影响，即使黑暗环境下仍可正常识别。

技术领域

本发明涉及一种机器人领域，尤其涉及一种监狱夜间自动巡检机器人系统及其控制方法。

背景技术

监狱作为国家的刑罚执行机关，是一个高度敏感、高度安全的重要场所，要求对犯人的一举一动进行严密监控，时刻不能放松。随着科技的日益发展，现有的被动式人工监控这一传统模式已无法满足新形势下的监管工作需求，人工巡检需要耗费大量的人力和时间，造成大量警力浪费，不符合现代智能化管理的要求。因此要完成监狱繁重的监控任务，确保监所安全，就必须向主动式的智能化监控方向发展。巡检机器人正是为现代化的监狱管理系统提供一种全新的解决方案，可在监狱内自主移动巡逻，利用视觉智能技术进行异常行为分析，检测到异常现象时自动报警。由于犯人斗殴、自杀、盗窃等行为多发生在夜间，采用巡检机器人加强监狱夜间管控，查看犯人夜间休息情况，及时发现各类突发事件，并过滤掉无效信息，可大大提高对恶性事件的及时防御，有效解放警力。

市面上尚未出现能自主巡检并监测犯人异常事件的机器人，大多采用人工巡检，效率低下。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种监狱夜间自动巡检机器人系统及其控制方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种监狱夜间自动巡检机器人系统，其创新点在于：包括主控制器、底盘、底盘驱动模块、自主导航模块、图像采集模块、无线通信模块以及语音广播模块；自主导航模块安装在底盘底部，底盘驱动模块安装在自主导航模块底部，主控制器安装在底盘上，图像采集模块、无线通信模块以及语音广播模块均设置在底盘顶部，底盘上还设有上下升降模组和水平移动模组，图像采集模块安装在水平移动模组上，图像采集模块与水平移动模组之间还设有一两自由度云台。

在一些实施方式中，自主导航模块包括激光导航雷达和RGB摄像头。

在一些实施方式中，所述底盘驱动模块包括驱动轮以及自动充电触点。

在一些实施方式中，所述图像采集模块包括彩色摄像头和热成像摄像头。

一种监狱夜间自动巡检机器人系统的控制方法，其创新点在于：

巡检机器人检测的具体步骤如下：

根据摄像头采集的可见光图像，使用预先训练好的房门检测算法检测图像中是否存在房门；当检测到房门时机器人停止前进，并升高带滑台的云台摄像机到设定高度；

从窗户位置拍摄室内图像，根据采集的室内可见光图像，采用预先训练好的栅栏检测算法进行检测。当检测到图像中存在栅栏时，根据栅栏在图像中的位置，确定滑台水平移动的方向和距离，并驱动滑台的步进电机使得云台在滑台上匀速移动，同时拍摄室内图像，直到采集图像中无栅栏遮挡；

控制云台上下左右转动彩色摄像头和热成像摄像头，按照预先设定的多个角度拍摄室内图像，包括可见光图像和热成像图像，以保证房间内所有床位都能被覆盖到；

采用训练好的检测算法对彩色摄像头拍摄的各角度图像进行床位的检测，识别所有床的位置，并记录房间内所有床位扶手的位置；

将可见光图像中标注的床位扶手位置一一映射到热成像摄像头拍摄的热图像中，并根据热成像图像中扶手的位置，计算得到每个床位的检测区域；