本實(shí)用新型涉及一種圖像采集領(lǐng)域，特別是一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

生活中，配電室起著極其重要的作用，需要工作人員定期檢查。但配電室面積廣，機(jī)器比較復(fù)雜，采用定期的人工巡檢不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，因此采用機(jī)器人自動(dòng)巡檢并獲取電力信息代替人工巡檢將會(huì)大大增加對(duì)配電室的保護(hù)。巡檢中機(jī)器人會(huì)自動(dòng)獲取儀表圖像并存入電腦進(jìn)行儀表讀數(shù)識(shí)別，以判斷配電柜的工作狀態(tài)。但是由于機(jī)器人軌跡行走中存在誤差，往往會(huì)引起圖像的獲取出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致無(wú)法獲得清晰的儀表識(shí)別所需的圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)，可以通過(guò)對(duì)機(jī)器人的控制，讓機(jī)器人自動(dòng)獲取設(shè)備的儀表數(shù)據(jù)圖像，且獲得的數(shù)據(jù)圖像清晰。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)，包括機(jī)器人、儀表標(biāo)記和地面標(biāo)記，所述儀表標(biāo)記粘貼在數(shù)字儀表上，所述地面標(biāo)記粘貼在位于數(shù)字儀表前方的地面上；所述機(jī)器人上設(shè)有控制器、升降臺(tái)、儀表標(biāo)記攝像機(jī)和地面標(biāo)記攝像機(jī)，所述升降臺(tái)上卡接有滑臺(tái)，上述儀表標(biāo)記攝像機(jī)固定在滑臺(tái)上，另外上述升降臺(tái)和滑臺(tái)同時(shí)連接有單片機(jī)，該單片機(jī)是控制升降臺(tái)上下移動(dòng)和滑臺(tái)左右移動(dòng)的單片機(jī)；所述儀表標(biāo)記攝像機(jī)連接有第一數(shù)字信號(hào)處理器，該第一數(shù)字信號(hào)處理器與單片機(jī)連接，所述地面標(biāo)記攝像機(jī)連接有第二數(shù)字信號(hào)處理器，該第二數(shù)字信號(hào)處理器與控制器連接，同時(shí)第二數(shù)字信號(hào)處理器與第一數(shù)字信號(hào)處理器連接。

為了獲得更加清晰的儀表圖像，每個(gè)數(shù)字儀表的兩側(cè)各粘貼一個(gè)儀表標(biāo)記，且數(shù)字儀表位于兩個(gè)儀表標(biāo)記的中心位置。

所述控制器來(lái)控制機(jī)器人是否前進(jìn)。

所述第一數(shù)字信號(hào)處理器用于分析儀表標(biāo)記攝像機(jī)拍攝的圖片，判斷滑臺(tái)是否需要進(jìn)行位置調(diào)整或直接進(jìn)行拍攝。

所述第二數(shù)字信號(hào)處理器用于分析地面標(biāo)記攝像機(jī)拍攝的圖片，以判斷機(jī)器人是否停止。

所述地面標(biāo)記攝像機(jī)用于采集地面標(biāo)記圖像。

所述儀表標(biāo)記攝像機(jī)由升降臺(tái)控制上下移動(dòng)，滑動(dòng)平臺(tái)控制前后移動(dòng)，在儀表標(biāo)記攝像機(jī)到達(dá)指定位置時(shí)由第一數(shù)字信號(hào)處理器控制儀表標(biāo)記攝像機(jī)的開(kāi)啟以及拍攝。

所述單片機(jī)用于控制滑臺(tái)的左右移動(dòng)和升降臺(tái)的上下移動(dòng)。

所述升降臺(tái)由單片機(jī)控制，最高上升高度為配電箱的高度，最低位置設(shè)置在最下方一組數(shù)字儀表的下面。

所述滑臺(tái)用于放置儀表標(biāo)記攝像機(jī)，由單片機(jī)控制。

所述地面標(biāo)記為各個(gè)數(shù)字儀表所對(duì)應(yīng)的地面路徑的位置，機(jī)器人需要在地面標(biāo)記位置進(jìn)行停留拍攝。

所述儀表標(biāo)記為各個(gè)數(shù)字儀表在配電箱上所對(duì)應(yīng)的位置，用于儀表標(biāo)記攝像機(jī)的鏡頭的校準(zhǔn)，保證拍攝的圖像位于儀表標(biāo)記攝像機(jī)的鏡頭中央。

配電室巡檢機(jī)器人獲取數(shù)字儀表圖像的工作流程如下：

首先機(jī)器人從初始位置向第一個(gè)地面標(biāo)記出發(fā)，控制器控制機(jī)器人勻速前行，地面標(biāo)記攝像機(jī)采集圖像至第二數(shù)字信號(hào)處理器用于分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地面標(biāo)記時(shí)，第二數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)送命令至控制器控制機(jī)器人停止前進(jìn)。

當(dāng)機(jī)器人停止前進(jìn)時(shí)，單片機(jī)控制升降臺(tái)由下至上勻速移動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟儀表標(biāo)記攝像機(jī)，在升降臺(tái)上升的過(guò)程中，儀表標(biāo)記攝像機(jī)進(jìn)行拍攝并將圖片傳入第一數(shù)字信號(hào)處理器，第一數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)圖像進(jìn)行分割，尋找圖像特征，判斷圖片內(nèi)是否出現(xiàn)數(shù)字儀表所對(duì)應(yīng)的儀表標(biāo)記。如果沒(méi)有出現(xiàn)，那么升降臺(tái)繼續(xù)向上移動(dòng)。

當(dāng)?shù)谝粩?shù)字信號(hào)處理器對(duì)圖像分析第一次檢測(cè)到儀表標(biāo)記出現(xiàn)時(shí)，升降臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。由第一數(shù)字信號(hào)處理器分析圖像中儀表標(biāo)記的位置，將圖像中的儀表標(biāo)記所在的位置與圖像左右邊框的距離進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)需要進(jìn)行多少距離的調(diào)整。將需要調(diào)整的數(shù)據(jù)通過(guò)第一數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)送給單片機(jī)，由單片機(jī)調(diào)整滑臺(tái)的前后移動(dòng)，使得儀表標(biāo)記與圖像左右邊框保持相同的距離。調(diào)整停止后，單片機(jī)發(fā)回完成的指令，這時(shí)，數(shù)字儀表的位置應(yīng)位于攝像機(jī)的正中央，第一數(shù)字信號(hào)處理器控制儀表標(biāo)記攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，并保存圖片。

拍攝完第一副數(shù)字儀表的圖后，第一數(shù)字信號(hào)處理器向單片機(jī)發(fā)出指令，由單片機(jī)控制升降臺(tái)繼續(xù)向上移動(dòng)，尋找下一個(gè)數(shù)字儀表，以此類(lèi)推，直至單片機(jī)感應(yīng)到升降臺(tái)已經(jīng)升到最高高度。此時(shí)，給第一數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)回信號(hào)，單片機(jī)收回升降臺(tái)，升降臺(tái)回到最初位置。機(jī)器人前往下一個(gè)地面標(biāo)記處，并拍攝這個(gè)地面標(biāo)記所處位置的儀表。以此類(lèi)推，一直到行駛到最后一個(gè)地面標(biāo)記處，并完成拍攝。

本實(shí)用新型得到的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)，其技術(shù)效果是采用上述機(jī)器人對(duì)配電室進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，實(shí)現(xiàn)了配電室設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)巡檢和數(shù)據(jù)儀表圖像自動(dòng)采集，保證了配電室的安全正常運(yùn)行；同時(shí)該機(jī)器人具有移動(dòng)能力，可以代替人工定時(shí)、定點(diǎn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢，根據(jù)需要安排的內(nèi)容和次數(shù)可以精確定位到每一臺(tái)儀表并拍攝對(duì)應(yīng)的圖像。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例1的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)中路徑圖；

圖3是實(shí)施例2的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)中數(shù)字儀表示意圖。

圖中：機(jī)器人1、儀表標(biāo)記2、地面標(biāo)記3、控制器4、升降臺(tái)5、儀表標(biāo)記攝像機(jī)6、地面標(biāo)記攝像機(jī)7、滑臺(tái)8、單片機(jī)9、第一數(shù)字信號(hào)處理器10、第二數(shù)字信號(hào)處理器11、數(shù)字儀表20、配電箱21。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：

如圖1-2所示，本實(shí)施例提供的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)，包括機(jī)器人1、儀表標(biāo)記2和地面標(biāo)記3，所述儀表標(biāo)記2粘貼在數(shù)字儀表20上，所述地面標(biāo)記3粘貼在位于數(shù)字儀表20前方的地面上；所述機(jī)器人1上設(shè)有控制器4、升降臺(tái)5、儀表標(biāo)記攝像機(jī)6和地面標(biāo)記攝像機(jī)7，所述升降臺(tái)5上卡接有滑臺(tái)8，上述儀表標(biāo)記攝像機(jī)6固定在滑臺(tái)8上，另外上述升降臺(tái)5和滑臺(tái)8同時(shí)連接有單片機(jī)9，該單片機(jī)9是控制升降臺(tái)5上下移動(dòng)和滑臺(tái)8左右移動(dòng)的單片機(jī)9；所述儀表標(biāo)記攝像機(jī)6連接有第一數(shù)字信號(hào)處理器10，該第一數(shù)字信號(hào)處理器10與單片機(jī)9連接，所述地面標(biāo)記攝像機(jī)7連接有第二數(shù)字信號(hào)處理器11，該第二數(shù)字信號(hào)處理器11與控制器4連接，同時(shí)第二數(shù)字信號(hào)處理器11與第一數(shù)字信號(hào)處理器10連接。

每個(gè)數(shù)字儀表20的兩側(cè)各粘貼一個(gè)儀表標(biāo)記2，且數(shù)字儀表20位于兩個(gè)儀表標(biāo)記2的中心位置。

配電室巡檢機(jī)器人獲取數(shù)字儀表圖像的工作流程如下：

首先設(shè)定路徑圖，在路徑上分布地面標(biāo)記3，且路徑與配電箱21的距離提前進(jìn)行測(cè)量，保證機(jī)器人1在能順暢行駛，并且能讓攝像機(jī)在進(jìn)行拍攝時(shí)得到清晰圖像。

然后機(jī)器人1按照路徑圖從初始位置向第一個(gè)地面標(biāo)記3出發(fā)，控制器4控制機(jī)器人1勻速前行，地面標(biāo)記攝像機(jī)7采集圖像至第二數(shù)字信號(hào)處理器11用于分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地面標(biāo)記3時(shí)，第二數(shù)字信號(hào)處理器11發(fā)送命令至控制器4控制機(jī)器人1停止前進(jìn)。

當(dāng)機(jī)器人1停止前進(jìn)時(shí)，單片機(jī)9控制升降臺(tái)由下至上勻速移動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟儀表標(biāo)記攝像機(jī)6，在升降臺(tái)5上升的過(guò)程中，儀表標(biāo)記攝像機(jī)6進(jìn)行拍攝并將圖片傳入第一數(shù)字信號(hào)處理器10，第一數(shù)字信號(hào)處理器10對(duì)圖像進(jìn)行分割，尋找圖像特征，判斷圖片內(nèi)是否出現(xiàn)數(shù)字儀表20所對(duì)應(yīng)的儀表標(biāo)記2。如果沒(méi)有出現(xiàn)，那么升降臺(tái)5繼續(xù)向上移動(dòng)。

當(dāng)?shù)谝粩?shù)字信號(hào)處理器10對(duì)圖像分析第一次檢測(cè)到儀表標(biāo)記2出現(xiàn)時(shí)，升降臺(tái)5停止運(yùn)動(dòng)。由第一數(shù)字信號(hào)處理器10分析圖像中儀表標(biāo)記2的位置，將圖像中的儀表標(biāo)記2所在的位置與圖像左右邊框的距離進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)需要進(jìn)行多少距離的調(diào)整。將需要調(diào)整的數(shù)據(jù)通過(guò)第一數(shù)字信號(hào)處理器10發(fā)送給單片機(jī)9，由單片機(jī)9調(diào)整滑臺(tái)8的前后移動(dòng)，使得儀表標(biāo)記2與圖像左右邊框保持相同的距離。調(diào)整停止后，單片機(jī)9發(fā)回完成的指令，這時(shí)，數(shù)字儀表20的位置應(yīng)位于圖像的正中央，第一數(shù)字信號(hào)處理器10控制儀表標(biāo)記攝像機(jī)6進(jìn)行拍攝，并保存圖片。

拍攝完第一副數(shù)字儀表20的圖后，第一數(shù)字信號(hào)處理器10向單片機(jī)9發(fā)出指令，由單片機(jī)9控制升降臺(tái)5繼續(xù)向上移動(dòng)，尋找下一個(gè)數(shù)字儀表20，以此類(lèi)推，直至單片機(jī)9感應(yīng)到升降臺(tái)5已經(jīng)升到最高高度。此時(shí)，給第一數(shù)字信號(hào)處理器10發(fā)回信號(hào)，單片機(jī)9收回升降臺(tái)5，升降臺(tái)5回到最初位置。機(jī)器人1前往下一個(gè)地面標(biāo)記3處，并拍攝這個(gè)地面標(biāo)記3所處位置的儀表20。以此類(lèi)推，一直到行駛到最后一個(gè)地面標(biāo)記3處，并完成拍攝。

實(shí)施例2：

如圖3所示，本實(shí)施例提供的一種配電室巡檢機(jī)器人數(shù)字儀表圖像采集系統(tǒng)，其大體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，但在具體使用過(guò)程中，為了獲得更加清晰的儀表圖像，每個(gè)數(shù)字儀表20的兩側(cè)各粘貼一個(gè)儀表標(biāo)記2，且數(shù)字儀表20位于兩個(gè)儀表標(biāo)記2的中心位置。具體是移動(dòng)滑臺(tái)，使得儀表標(biāo)記攝像機(jī)6所拍得圖像中的儀表標(biāo)記2與圖像左右邊框保持相同的距離。