[发明专利]基于视觉伺服的变电站巡检机器人云台控制方法

摘要

本发明公开了一种基于视觉伺服的变电站巡检机器人云台控制方法，包括：将变电站巡检机器人拍摄的变电站每一个预置位的设备图像都保存到模板库中；在预置位采集设备图像，上传至后台服务；后台服务中心调用模板库中的设备图像，采用SIFT算法对实时巡检图像与模板图像进行匹配，配准两幅图像共同的特征点；得到采集图像中设备区域的位置信息；验证采集图像中是否包含完整的待检测设备区域，进行“视觉伺服”次数的计数；将巡检机器人在预置位最后一次采集的设备图像进行模式识别处理，输出该设备的实时工作状态；本发明使机器人能够远距离大焦距下观测电力设备运行状态细节，实现了巡检机器人对变电站设备全覆盖进行观测的目标。

主权项

1.一种基于视觉伺服的变电站巡检机器人云台控制方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1，将变电站巡检机器人拍摄的变电站每一个预置位的设备图像都保存到模板库中，模板库中设备图像和变电站的设备位置一一对应；步骤2，机器人接到巡检任务后，按照巡检路线中的设备顺序依次在预置位停靠，依照该设备模板图像的采集方式，调用云台角度及相机焦距参数；步骤3，在预置位采集设备图像，拍摄可见光图像或红外图像，上传至后台服务；步骤4，后台服务中心调用模板库中的设备图像，采用SIFT算法对实时巡检图像与模板图像进行匹配，配准两幅图像共同的特征点；步骤5，计算上述配准的每一对特征点对应的像素位移偏差，统计所有特征点对应的像素位移偏差的均值，得到采集图像中设备区域的位置信息；步骤6，验证采集图像中是否包含完整的待检测设备区域，如果包含完整的待检测设备区域，则根据设备模板参数判断是否需要拉大焦距进行“二次伺服”；如需要拉焦，则保持云台位置，仅调整焦距后执行步骤3，否则执行步骤8；如果待检测设备区域偏出图像，则根据像距与焦距的正切比例，计算图像像素偏移量表示的云台转动角度偏移量，并将角度偏移量换算为云台转动控制参数，调用云台偏移转动控制补偿此前图像采集角度的误差；执行步骤7；判断计算的角度误差是否为“小角度”，即角度值小于设定阈值；如结果为“小角度”，则云台采用“小角度”补偿运动控制策略，云台首先逆向转动到设定的角度，然后再顺向运动相同角度值加误差角度值的和，然后，执行步骤7；步骤7，步骤3至步骤6完成了一次完整的“视觉伺服”控制云台补偿，进行“视觉伺服”次数的计数；如果计数达到了某一预设值时，机器人仍未能采集到完整的待检设备图像，则表示在此预置位采集图像的工作失败，按照步骤2巡检的顺序，机器人行驶至下一预置位；如未达到，则执行步骤3；步骤8，将巡检机器人在预置位最后一次采集的设备图像进行模式识别处理，输出该设备的实时工作状态；按照步骤2的巡检顺序，机器人行驶至下一预置位。