图像采集方法及水下机器人技术

本申请实施例公开了一种图像采集方法及水下机器人，使得水下机器人在采集水体中目标物体的图像时免受浑浊水体的影响。本申请实施例方法包括：水下机器人包括透明物体、动力推进装置及图像采集装置，在进行图像采集时，确定水下机器人对水体中目标物体进行图像采集时所处的目标位置，并启动动力推进装置，将图像采集装置推进至目标位置，控制透明物体在图像采集装置与目标物体之间形成无水空间，相当于将透明物体周围的浑浊水体驱赶开，从而图像采集装置可以透过该无水空间对目标物体进行图像采集，获取到清晰的图像，避免了图像采集装置在采集图像时受到浑浊水体的影响。

【技术实现步骤摘要】
图像采集方法及水下机器人
本申请实施例涉及机械控制领域，具体涉及一种图像采集方法及水下机器人。
技术介绍
桥梁通行使用的过程中，由于桥墩基础持续受河流冲刷侵蚀、异物撞击以及河床变化等影响，需要定期检查桥墩的缺陷以及损伤情况，例如检查墩台是否出现滑移、下沉、倾斜等异常变形，砌石墩台及立柱、墩身、承台、系梁等有无出现开裂、剥落、露筋、孔洞、蜂窝、机械损伤以及水生物生长情况。检查方法主要由潜水员携带探照灯、摄像装置、水下探伤仪以及测量标尺等工具，在水下通过探摸及目视检测，由水面技术员通过监视器和潜水员对话对检查内容进行判断和记录。在检查过程中，潜水员绕桥墩移动，清理基础表面淤泥、水生物和其他附着物，利用定位杆进行缺陷定位、定量、测量。由于人工检查需要面临未知设施结构和复杂水流，人工检测模式存在极大安全风险。因此，近年来水下机器人(remoteoperatedvehicle，ROV)开始推广应用。在缺陷检查时，ROV采用高照度光源与图像传感器获取桥墩的图像，获取到的桥墩图像进行图像分析以增强图像信息。但是，ROV在获取桥墩图像的时候，经常会受到水体浑浊的影响，导致获取到的图像不清晰，难以反映桥墩的受损情况。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种图像采集方法及水下机器人，使得水下机器人在采集水体中目标物体的图像时免受浑浊水体的影响。本申请实施例第一方面提供了图像采集方法，所述方法应用于水下机器人，所述水下机器人包括透明物体、动力推进装置以及图像采集装置；所述方法包括：确定所述水下机器人对水体中目标物体进行图像采集所处的目标位置；启动所述动力推进装置，将所述图像采集装置推进至所述目标位置；控制所述透明物体在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成无水空间；触发所述图像采集装置透过所述无水空间对所述目标物体进行图像采集，以获取图像数据。优选的，所述确定所述水下机器人对水体中目标物体进行图像采集所处的目标位置，包括：获取所述水下机器人对所述目标物体前一次进行图像采集时所处的目标位置；依据所述前一次进行图像采集时所处的目标位置，确定所述水下机器人本次进行图像采集所处的目标位置；其中所述图像采集装置在前一次的目标位置的拍摄视角与在本次的目标位置的拍摄视角不存在交集或存在预设面积的交集。优选的，所述方法还包括：当所述水下机器人每移动至一个所述目标位置时，记录所述目标位置的位置信息；根据多个所述位置信息确定多个所述目标位置中相邻的目标位置；将所述图像采集装置在所述相邻的目标位置采集的图像数据进行拼接，得到所述目标物体的完整图像。优选的，所述方法还包括：获得预先构建的图像分析模型；其中，所述图像分析模型基于深度学习算法对所述目标物体的缺陷图像进行训练后得到；向所述图像分析模型输入所述目标物体的完整图像，对所述目标物体的完整图像进行分析，输出所述目标物体的缺陷分析结果。优选的，所述水下机器人还包括光源装置；所述触发所述图像采集装置透过所述无水空间对所述目标物体进行图像采集之前，所述方法还包括：开启所述光源装置，利用所述光源装置为所述目标物体的图像采集提供光照条件。优选的，所述水下机器人还包括：介质填充装置；所述透明物体为具有开口的可伸缩透明囊体；所述控制所述透明物体在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成无水空间，包括：控制所述介质填充装置通过所述开口向所述可伸缩透明囊体内输入透明流动介质，以使所述可伸缩透明囊体形成透明球体；在所述动力推进装置的推进下，驱使所述透明球体挤压所述目标物体，以使所述透明球体包覆所述目标物体的表面后在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成所述无水空间。优选的，所述驱使所述透明球体挤压所述目标物体，包括：在所述透明球体挤压所述目标物体时，检测所述透明球体的内压力；若所述内压力未达到预设压力值，则继续向所述目标物体推进所述透明球体直至所述透明球体的内压力达到预设压力值。本申请实施例第二方面提供了一种水下机器人，所述水下机器人包括中央处理器、透明物体、动力推进装置以及图像采集装置；所述中央处理器用于确定所述水下机器人对水体中目标物体进行图像采集所处的目标位置；所述动力推进装置用于在启动时将所述图像采集装置推进至所述目标位置；所述中央处理器还用于控制所述透明物体在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成无水空间，触发所述图像采集装置透过所述无水空间对所述目标物体进行图像采集，以获取图像数据。优选的，所述中央处理器具体用于获取所述水下机器人对所述目标物体前一次进行图像采集时所处的目标位置，依据所述前一次进行图像采集时所处的目标位置，确定所述水下机器人本次进行图像采集所处的目标位置；其中所述图像采集装置在前一次的目标位置的拍摄视角与在本次的目标位置的拍摄视角不存在交集或存在预设面积的交集。优选的，所述水下机器人还包括：编码器，用于当所述水下机器人每移动至一个所述目标位置时，记录所述目标位置的位置信息；所述中央处理器还用于根据多个所述位置信息确定多个所述目标位置中相邻的目标位置，将所述图像采集装置在所述相邻的目标位置采集的图像数据进行拼接，得到所述目标物体的完整图像。优选的，所述中央处理器还用于获得预先构建的图像分析模型；其中，所述图像分析模型基于深度学习算法对所述目标物体的缺陷图像进行训练后得到；向所述图像分析模型输入所述目标物体的完整图像，对所述目标物体的完整图像进行分析，输出所述目标物体的缺陷分析结果。优选的，所述水下机器人还包括：光源装置，用于在开启时为所述目标物体的图像采集提供光照条件。优选的，所述水下机器人还包括：介质填充装置；所述透明物体为具有开口的可伸缩透明囊体；所述中央处理器具体用于控制所述介质填充装置通过所述开口向所述可伸缩透明囊体内输入透明流动介质，以使所述可伸缩透明囊体形成透明球体，在所述动力推进装置的推进下，驱使所述透明球体挤压所述目标物体，以使所述透明球体包覆所述目标物体的表面后在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成所述无水空间。优选的，所述中央处理器具体用于在所述透明球体挤压所述目标物体时，检测所述透明球体的内压力，若所述内压力未达到预设压力值，则继续向所述目标物体推进所述透明球体直至所述透明球体的内压力达到预设压力值。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例的图像采集方法应用于水下机器人，该水下机器人包括透明物体、动力推进装置及图像采集装置，在进行图像采集时，确定水下机器人对水体中目标物体进行图像采集时所处的目标位置，并启动动力推进装置，将图像采集装置推进至目标位置，控制透明物体在图像采集装置与目标物体之间形成无水空间，相当于将透明物体周围的浑浊水体驱赶开，从而图像采集装置可以透过该无水空间对目标物体进行图像采集，获取到清晰的图像，避免了图像采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像采集方法，其特征在于，所述方法应用于水下机器人，所述水下机器人包括透明物体、动力推进装置以及图像采集装置；/n所述方法包括：/n确定所述水下机器人对水体中目标物体进行图像采集所处的目标位置；/n启动所述动力推进装置，将所述图像采集装置推进至所述目标位置；/n控制所述透明物体在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成无水空间；/n触发所述图像采集装置透过所述无水空间对所述目标物体进行图像采集，以获取图像数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像采集方法，其特征在于，所述方法应用于水下机器人，所述水下机器人包括透明物体、动力推进装置以及图像采集装置；
所述方法包括：
确定所述水下机器人对水体中目标物体进行图像采集所处的目标位置；
启动所述动力推进装置，将所述图像采集装置推进至所述目标位置；
控制所述透明物体在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成无水空间；
触发所述图像采集装置透过所述无水空间对所述目标物体进行图像采集，以获取图像数据。


2.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述确定所述水下机器人对水体中目标物体进行图像采集所处的目标位置，包括：
获取所述水下机器人对所述目标物体前一次进行图像采集时所处的目标位置；
依据所述前一次进行图像采集时所处的目标位置，确定所述水下机器人本次进行图像采集所处的目标位置；其中所述图像采集装置在前一次的目标位置的拍摄视角与在本次的目标位置的拍摄视角不存在交集或存在预设面积的交集。


3.根据权利要求2所述的图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述水下机器人每移动至一个所述目标位置时，记录所述目标位置的位置信息；
根据多个所述位置信息确定多个所述目标位置中相邻的目标位置；
将所述图像采集装置在所述相邻的目标位置采集的图像数据进行拼接，得到所述目标物体的完整图像。


4.根据权利要求3所述的图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：
获得预先构建的图像分析模型；其中，所述图像分析模型基于深度学习算法对所述目标物体的缺陷图像进行训练后得到；
向所述图像分析模型输入所述目标物体的完整图像，对所述目标物体的完整图像进行分析，输出所述目标物体的缺陷分析结果。


5.根据权利要求1所述的图像采集方法，其特征在于，所述水下机器人还包括光源装置；
所述触发所述图像采集装置透过所述无水空间对所述目标物体进行图像采集之前，所述方法还包括：
开启所述光源装置，利用所述光源装置为所述目标物体的图像采集提供光照条件。


6.根据权利要求1至5任一项所述的图像采集方法，其特征在于，所述水下机器人还包括：介质填充装置；所述透明物体为具有开口的可伸缩透明囊体；
所述控制所述透明物体在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成无水空间，包括：
控制所述介质填充装置通过所述开口向所述可伸缩透明囊体内输入透明流动介质，以使所述可伸缩透明囊体形成透明球体；
在所述动力推进装置的推进下，驱使所述透明球体挤压所述目标物体，以使所述透明球体包覆所述目标物体的表面后在所述图像采集装置与所述目标物体之间形成所述无水空间。


7.根据权利要求6所述的图像采集方法，其特征在于，所述驱使所述透明球体挤压所述目标物体，包括：
在所述透明球体挤压所述目标物体时，检测所述透明球体...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，赵敏，
申请(专利权)人：深圳市人工智能与机器人研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44