基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法及装置，其特征在于：用Cartographer包对电缆管道内部进行导航以及建图，记录电缆的温度、磁场信息以及图像信息，对电缆的损坏点进行检测；通过YoloV3 LA算法，对损坏点进行精确定位，并以坐标向量及图片的形式记录信息；将检修过程中的数据记录在本地硬盘中，在完成检修后再进行进一步的信息提取。本发明专利技术由于引入了Yolo v3 LA算法，相对于现有救援机器人制作成本低廉、技术实现可行性高，在使用中，操作人员可以远程操控本发明专利技术所述装置进行检修巡逻并获得实时数据，无需亲自进入管道。

【技术实现步骤摘要】
基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法及装置
本专利技术涉及机器视觉领域，特别是一种基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法及装置。
技术介绍
随着城市电缆管道覆盖面不断扩大,为保证城市供电可靠性,电缆管道的巡视维修工作水平需要不断提高。对于电缆管道中的故障,主要是由堆积在管道内的各种杂物引起。为了解决电缆线路检修不便以及消除存在的安全隐患,现实中主要有两种办法:潜望镜法和机器人法。对于潜望镜法,就是将顶部装有探头的长杆深入电缆管道,这种装置虽然简单,但操作不灵活,耗费大量人力物力。相比而言，机器人法操作简便，是一种更加智能化的方法。管道机器人是一种新型机器人，可沿着管道内外行走，还能携带各种传感器来进行完成管道内外作业的机电一体化系统。在电缆管道中，机器人往往需要在能够通过复杂地形环境的同时完成电缆检测任务，这就给机器人的机械结构设计和软件算法设计带来了极大的挑战。目前电缆管道的检修工作主要是人工完成，但是管道内的环境恶劣，对检修工人的安全有一定的隐患，甚至有一些地方工人无法进入。一种成本低廉、检测准确的电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法，其特征在于：/n用Cartographer包对电缆管道内部进行导航以及建图，记录电缆的温度、磁场信息以及图像信息，对电缆管道内的损坏点进行检测；/n通过YoloV3 LA算法，对损坏点进行精确定位，并以坐标向量及图片的形式记录信息；/n将检修过程中的数据记录在本地硬盘中，在完成检修后再进行进一步的信息提取。/n

【技术特征摘要】
1.基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法，其特征在于：
用Cartographer包对电缆管道内部进行导航以及建图，记录电缆的温度、磁场信息以及图像信息，对电缆管道内的损坏点进行检测；
通过YoloV3LA算法，对损坏点进行精确定位，并以坐标向量及图片的形式记录信息；
将检修过程中的数据记录在本地硬盘中，在完成检修后再进行进一步的信息提取。


2.根据权利要求1所述的基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法，其特征在于：
所述“用Cartographer包对电缆管道内部进行导航以及建图”具体为：
预先设定用于初始化栅格的尺寸，由栅格的占有概率值来代表所有落到该栅格内的测距前端数据；
根据二阶导数矩阵和目标函数的负梯度构造电缆管道搜索方向：
利用高斯-牛顿方法对采集的电缆的温度、磁场信息以及图像信息数据进行扫描匹配，并对激光雷达数据进行处理，融合为全局环境地图。


3.根据权利要求2所述的基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法，其特征在于：
所述“预先设定用于初始化栅格的尺寸，由栅格的占有概率值来代表所有落到该栅格内的测距前端数据”的具体步骤为：
从当前所在坐标开始，每次都以预先设定的栅格为单位向四周扩散，直到平面内铺满这种栅格；
将激光雷达的实时数据落到相应的栅格内，由栅格的占有概率值来代表所有落到该栅格内的测距前端数据。


4.根据权利要求2所述的基于激光slam与视觉的电缆损坏检测方法，其特征在于：
所述“根据二阶导数矩阵和目标函数的负梯度构造电缆管道搜索方向”包括：
函数f(X)在点Xk处的泰勒二次近似式：



令函数f(X)的梯度等于零，



由此解得



令



则有
Xk+1＝Xk+Sk；
其中，X为函数自变量；K表示第K个X值。

【专利技术属性】
技术研发人员：赖嘉骏，张学习，温振威，程健明，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44