一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法及相关设备技术

本申请公开了一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法及相关设备，其中，本申请提供的二次对准方法，通过分别在不同的焦距倍数下进行位置对准，本申请首先通过由低焦距倍数下的实时图像与目标图像的像素偏差进行初次对准，然后在初次对准的基础上，在通过由高焦距倍数下的实时图像与目标图像的像素偏差进行二次对准，解决了现有技术的机器人云台都是在一倍焦距下进行机器人云台伺服系统的二次对准，然而在实际应用中，机器人云台伺服系统在一倍焦距下获取到的图像数据包含有大量的局部背景，所需的目标纹理特征并没有不明显，且特征点没有均匀分布容易造成特征匹配错误率高，进而使得像素偏差的计算误差增大的技术问题。

A Method of Secondary Alignment of Robot Pan-tilt Based on Focal Length Conversion and Related Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法及相关设备
本申请涉及自动化控制领域，尤其涉及一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法及相关设备。
技术介绍
变电站巡检机器人沿巡检道路行走进行设备巡检，到达预定监测位置后停靠，调用云台预置位将监测仪器对准被监测设备，可见光检测仪器通过光学变焦获取比例适当的清晰图片。现有的机器人云台都是在一倍焦距下进行机器人云台伺服系统的二次对准，然而在实际应用中，机器人云台伺服系统在一倍焦距下获取到的图像数据包含有大量的局部背景，所需的目标纹理特征并没有不明显，且特征点没有均匀分布容易造成特征匹配错误率高，进而使得像素偏差的计算误差增大的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法及相关设备，用于解决现有的机器人云台伺服系统在一倍焦距下获取到的图像数据包含有大量的局部背景，所需的目标纹理特征并没有不明显，且特征点没有均匀分布容易造成特征匹配错误率高，进而使得像素偏差的计算误差增大的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，包括：当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；获取所述机器人的第二实时图像，其中，所述第二实时图像具体为所述机器人在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数拍摄得到的实时图像，且所述第二预置焦距倍数大于所述第一预置焦距倍数；对所述第二实时图像与预置的第二目标图像进行特征匹配，得到所述第二实时图像与所述第二目标图像的第二像素偏差，其中，所述第二目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准。优选地，所述根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准具体包括：根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系，确定所述第一像素偏差对应的第一偏移角度，根据所述第一偏移角度与标准偏移角度的差值，对所述机器人进行初次对准，其中，所述标准偏移角度具体为零像素偏差对应的偏移角度。优选地，所述根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准具体包括：根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系，确定所述第二像素偏差对应的第二偏移角度，根据所述第二偏移角度与标准偏移角度的差值，对所述机器人进行二次对准，其中，所述标准偏移角度具体为零像素偏差对应的偏移角度。优选地，所述根据所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准之前还包括：判断所述第一像素偏差是否小于第一偏差阈值，若是，则根据所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准，若否，则发出初次对准错误警报。优选地，所述根据所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准之前还包括：判断所述第二像素偏差是否小于第二偏差阈值，若是，则根据所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准，若否，则发出二次对准错误警报。本申请第二方面提供了一种基于焦距变换的机器人云台二次对准装置，包括：第一实时图像获取模块，用于当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；第一像素偏差计算模块，用于对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；初次对准控制模块，用于根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；第二实时图像获取模块，用于获取所述机器人的第二实时图像，其中，所述第二实时图像具体为所述机器人在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数拍摄得到的实时图像，且所述第二预置焦距倍数大于所述第一预置焦距倍数；第二像素偏差计算模块，用于对所述第二实时图像与预置的第二目标图像进行特征匹配，得到所述第二实时图像与所述第二目标图像的第二像素偏差，其中，所述第二目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；二次对准控制模块，用于根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准。优选地，还包括：第一偏差预置判定模块，用于判断所述第一像素偏差是否小于第一偏差阈值，若是，则根据所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准，若否，则发出初次对准错误警报。优选地，还包括：第二偏差预置判定模块，用于判断所述第二像素偏差是否小于第二偏差阈值，若是，则根据所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准，若否，则发出二次对准错误警报。本申请第三方面提供了一种机器人云台终端，包括：控制器；所述控制器，用于当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；获取所述机器人的第二实时图像，其中，所述第二实时图像具体为所述机器人在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数拍摄得到的实时图像，且所述第二预置焦距倍数大于所述第一预置焦距倍数；对所述第二实时图像与预置的第二目标图像进行特征匹配，得到所述第二实时图像与所述第二目标图像的第二像素偏差，其中，所述第二目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准。本申请第四方面提供了一种计算机可存储介质，所述计算机可存储介质中存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；获取所述机器人的第二实时图像，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，其特征在于，包括：当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；获取所述机器人的第二实时图像，其中，所述第二实时图像具体为所述机器人在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数拍摄得到的实时图像，且所述第二预置焦距倍数大于所述第一预置焦距倍数；对所述第二实时图像与预置的第二目标图像进行特征匹配，得到所述第二实时图像与所述第二目标图像的第二像素偏差，其中，所述第二目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准。

【技术特征摘要】
1.一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，其特征在于，包括：当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；获取所述机器人的第二实时图像，其中，所述第二实时图像具体为所述机器人在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数拍摄得到的实时图像，且所述第二预置焦距倍数大于所述第一预置焦距倍数；对所述第二实时图像与预置的第二目标图像进行特征匹配，得到所述第二实时图像与所述第二目标图像的第二像素偏差，其中，所述第二目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第二预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准。2.根据权利要求1所述的一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，其特征在于，所述根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准具体包括：根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系，确定所述第一像素偏差对应的第一偏移角度，根据所述第一偏移角度与标准偏移角度的差值，对所述机器人进行初次对准，其中，所述标准偏移角度具体为零像素偏差对应的偏移角度。3.根据权利要求1所述的一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，其特征在于，所述根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系和所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准具体包括：根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第二对应关系，确定所述第二像素偏差对应的第二偏移角度，根据所述第二偏移角度与标准偏移角度的差值，对所述机器人进行二次对准，其中，所述标准偏移角度具体为零像素偏差对应的偏移角度。4.根据权利要求1所述的一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，其特征在于，所述根据所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准之前还包括：判断所述第一像素偏差是否小于第一偏差阈值，若是，则根据所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准，若否，则发出初次对准错误警报。5.根据权利要求1所述的一种基于焦距变换的机器人云台二次对准方法，其特征在于，所述根据所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准之前还包括：判断所述第二像素偏差是否小于第二偏差阈值，若是，则根据所述第二像素偏差对所述机器人进行二次对准，若否，则发出二次对准错误警报。6.一种基于焦距变换的机器人云台二次对准装置，其特征在于，包括：第一实时图像获取模块，用于当机器人云台移动至预置巡检位时，获取所述机器人云台的第一实时图像，其中，所述第一实时图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数拍摄得到的实时图像；第一像素偏差计算模块，用于对所述第一实时图像与预置的第一目标图像进行特征匹配，得到所述第一实时图像与所述第一目标图像的第一像素偏差，其中，所述第一目标图像具体为所述机器人云台在预置巡检位处通过第一预置焦距倍数下拍摄得到的预置目标图像；初次对准控制模块，用于根据预置的机器人偏移角度与像素偏差的第一对应关系和所述第一像素偏差对所述机器人进行初次对准；第二实时图像获取模块，用于获取所述机器人的第二实时图像，其中，所述第二实时图...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晶，吴昊，麦晓明，李文胜，钟力强，王柯，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44