一种基于巡检机器人的视觉识别系统及识别方法技术方案

本发明专利技术提供的一种基于巡检机器人的视觉识别系统，包括巡检组件以及设置于巡检组件的多个数据识别采集组件、图像分析模块、故障识别模块、通信模块、控制模块，数据识别采集组件对巡检区域内的光伏板阵列进行故障识别，实时采集监控区域内的热红外图像以及可见光图像，并将采集的图像信息通过串口实时传输至图像分析模块进行分析，图像分析模块用于对输入图像进行清晰化处理，故障识别模块能够对数据识别采集组件进行故障识别，本发明专利技术具有能够自动化对光伏板阵列进行巡检、并能自动识别故障光伏板阵列，能够实现巡检机器人自身故障识别处理工作，避免由于巡检机器人自身故障造成增加工作人员的劳动强度以及造成资源的浪费的优点的效果。点的效果。点的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于巡检机器人的视觉识别系统及识别方法


[0001]本专利技术涉及机器人的
，尤其是涉及一种基于巡检机器人的视觉识别系统及识别方法。

技术介绍

[0002]机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，如今在一些特殊场所，人们也使用机器人来代替人进行巡检，该种机器人叫做巡检机器人。
[0003]现有的巡检机器人，在使用过程中，如果出现故障就需要进行返航处理，并对故障巡检机器人进行检修处理，当检修任务结束时，再通过设定的巡检路线进行再一次的巡检，整个过程耗时耗力，不仅增加了工作人员的劳动强度，还造成了资源的浪费。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目是提供一种基于巡检机器人的视觉识别系统及识别方法，具有能够自动化对光伏板阵列进行巡检、并能自动识别故障光伏板阵列，能够实现巡检机器人自身故障识别处理工作，避免由于巡检机器人自身故障造成增加工作人员的劳动强度以及造成资源的浪费的优点。
[0005]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于巡检机器人的视觉识别系统，包括巡检组件以及设置于巡检组件的多个数据识别采集组件、图像分析模块、故障识别模块、通信模块、控制模块，所述数据识别采集组件包括云台变焦相机、热成像相机、识别单元，所述识别单元对巡检区域内的光伏板阵列进行故障识别，当出现异常光伏板阵列时，所述热成像相机与所述云台变焦相机用于实时采集监控区域内的热红外图像以及可见光图像，并将采集的图像信息通过串口实时传输至图像分析模块进行分析，所述图像分析模块用于对输入图像进行清晰化处理，识别光伏板阵列表面是否具有遮挡物，形成具有定位信息的分析报告，通过通信模块将分析报告传输至上位机，进行进一步分析处理，所述故障识别模块能够对数据识别采集组件进行故障识别，当识别一数据采集模块中的组成单元出现故障时，所述故障识别模块发送故障信息至控制模块，所述控制模块发送转动命令至转动组件，对故障数据识别采集组件进行饭庄处理，并通过转动命令，调整剩余数据识别采集组件之间的距离。
[0006]优选地，所述巡检组件包括巡检轨道、驱动件、转动组件，所述数据识别采集组件转动设置于所述驱动件底部，所述驱动件与所述巡检轨道传动连接，所述转动组件固定设置于所述驱动件的底部，所述转动组件能够调整所述数据识别采集组件的识别区域，且所述转动组件能够对故障述数据识别采集组件进行折叠处理，并通过设置于所述数据识别采
集组件内的电源模块对故障数据识别采集组件进行停机处理。
[0007]优选地，所述驱动件包括驱动电机、驱动齿轮、转动轴、驱动板、安装板，所述驱动板设置于所述巡检轨道的顶部，所述转动轴依次贯穿于驱动板、驱动齿轮、安装板后与所述驱动电机的转轴传动连接，所述驱动电机固定设置于所述安装板的底部，所述驱动齿轮与所述巡检轨道之间齿配合，所述驱动轴分别与所述驱动板、所述安装板之间转动连接，且所述驱动轴分别位于所述驱动板、所述安装板位置固定设置有限位结构，所述限位结构用于限定所述驱动轴分别与所述驱动板、所述安装板的位置关系，所述驱动轴与所述驱动齿轮之间固定连接。
[0008]优选地，所述驱动板与巡检轨道之间固定设置有滑移定位组件，所述滑移定位组件包括开设于巡检轨道上滑移槽体以及对应设置于所述驱动板上的滚动件，所述滚动件包括滚珠、固定板、紧固件，所述驱动板与滑移槽体相对应位置开设有用于安装滚珠的滚动槽体，所述滚珠滚动设置于滚动槽体内，且固定板上与滚动槽体相对应处开设有用于滚珠凸出固定板的活动孔，所述活动孔的孔径小于滚珠的的直径，所述紧固件贯穿于固定板后与驱动板之间固定连接，所述滚珠与所述滚动槽体之间抵触设置。
[0009]优选地，所述转动组件包括第一转动件、第二转动件、第三转动件、第四转动件，所述第一转动件用于对整个所述数据识别采集组件进行全方位的调整左右监控区域，所述第二转动件用于调整相邻所述数据识别采集组件之间的距离，所述第三转动件用于调整单个所述数据识别采集组件的左右监控区域，所述第四转动件用于调整单个所述数据识别采集组件的上下监控区域。
[0010]优选地，所述第一转动件包括第一转动电机、第一转动轴、安装盘，所述第一转动电机固定设置于所述驱动件的底部，所述第一转动电机的转轴与所述第一转动轴的一端之间固定连接，所述第一转动轴的另一端与所述安装盘之间固定连接。
[0011]优选地，所述第二转动件包括转动支架、第二转动电机、第二转动齿轮、第二转动轴，所述安装盘的底部形成有用于所述转动支架滑移配合的卡接槽体，所述转动支架的一端与所述卡接槽体之间卡接配合，且所述转动支架能够沿所述卡接槽体设置方向进行滑移，所述第二转动电机固定设置于所述转动之间的一侧，所述第二转动轴一端与所述第二转动电机的转轴之间固定连接，另一端与所述第二转动齿轮之间固定连接，所述第二转动齿轮与所述安装盘之间齿配合。
[0012]优选地，所述第三转动件包括第三转动电机、第三转动轴、微调板，所述第三转动电机固定设置于所述转动支架的底部，所述第三转轴一端与所述第三转动电机的转轴固定连接，另一端与所述微调板之间固定连接。
[0013]优选地，所述第四转动件包括第四转动电机、第四转动轴、固定支架，所述固定支架的一端固定设置于所述微调板的底部，所述第四转动电机固定设置于所述固定支架的一侧，所述第四转动轴的一端与所述第四转动电机的转轴固定连接，且另一端依次贯穿所述固定支架、所述数据识别采集组件设置，所述第四转动轴与所述固定支架转动配合，所述第四转动轴与所述数据识别采集组件之间固定连接。
[0014]一种基于巡检机器人的视觉识别方法，步骤如下：
[0015]构建待巡检场景的三维空间模型，根据三维空间模型预设巡检机器人的巡检路线，根据巡检路线铺设巡检轨道，并根据光伏板阵列的位置、朝向以及光照情况设定巡检角
度；
[0016]基于设计的巡检路线、巡检轨道和巡检角度，对光伏板阵列进行实时视频监控；
[0017]热成像相机识别到光伏板阵列出现异常现象时，数据识别采集组件采集该巡检区域中的异常光伏板阵列热红外图像以及可见光图像，并将采集的图像信息通过串口实时传输至图像分析模块进行分析；
[0018]图像分析模块根据传输的图像信息进行目标识别、参数计算，并对可见光图像进行清晰化处理，识别光伏板阵列表面是否具有遮挡物，形成具有定位信息的分析报告，通过通信模块将分析报告传输至上位机，进行进一步分析处理，具体的：
[0019]清晰化处理包括对图像进行梯度、像素值域联合滤波；进行散射去除；并进行光照重映射；最后通过色偏去除形成更为清晰的图像；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于巡检机器人的视觉识别系统，其特征在于，包括巡检组件以及设置于巡检组件的多个数据识别采集组件、图像分析模块、故障识别模块、通信模块、控制模块，所述数据识别采集组件包括云台变焦相机、热成像相机、识别单元，所述识别单元对巡检区域内的光伏板阵列进行故障识别，当出现异常光伏板阵列时，所述热成像相机与所述云台变焦相机用于实时采集监控区域内的热红外图像以及可见光图像，并将采集的图像信息通过串口实时传输至图像分析模块进行分析，所述图像分析模块用于对输入图像进行清晰化处理，识别光伏板阵列表面是否具有遮挡物，形成具有定位信息的分析报告，通过通信模块将分析报告传输至上位机，进行进一步分析处理，所述故障识别模块能够对数据识别采集组件进行故障识别，当识别一数据采集模块中的组成单元出现故障时，所述故障识别模块发送故障信息至控制模块，所述控制模块发送转动命令至转动组件，对故障数据识别采集组件进行饭庄处理，并通过转动命令，调整剩余数据识别采集组件之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种基于巡检机器人的视觉识别系统，其特征在于，所述巡检组件包括巡检轨道、驱动件、转动组件，所述数据识别采集组件转动设置于所述驱动件底部，所述驱动件与所述巡检轨道传动连接，所述转动组件固定设置于所述驱动件的底部，所述转动组件能够调整所述数据识别采集组件的识别区域，且所述转动组件能够对故障述数据识别采集组件进行折叠处理，并通过设置于所述数据识别采集组件内的电源模块对故障数据识别采集组件进行停机处理。3.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的视觉识别系统，其特征在于，所述驱动件包括驱动电机、驱动齿轮、转动轴、驱动板、安装板，所述驱动板设置于所述巡检轨道的顶部，所述转动轴依次贯穿于驱动板、驱动齿轮、安装板后与所述驱动电机的转轴传动连接，所述驱动电机固定设置于所述安装板的底部，所述驱动齿轮与所述巡检轨道之间齿配合，所述驱动轴分别与所述驱动板、所述安装板之间转动连接，且所述驱动轴分别位于所述驱动板、所述安装板位置固定设置有限位结构，所述限位结构用于限定所述驱动轴分别与所述驱动板、所述安装板的位置关系，所述驱动轴与所述驱动齿轮之间固定连接。4.根据权利要求3所述的一种基于巡检机器人的视觉识别系统，其特征在于，所述驱动板与巡检轨道之间固定设置有滑移定位组件，所述滑移定位组件包括开设于巡检轨道上滑移槽体以及对应设置于所述驱动板上的滚动件，所述滚动件包括滚珠、固定板、紧固件，所述驱动板与滑移槽体相对应位置开设有用于安装滚珠的滚动槽体，所述滚珠滚动设置于滚动槽体内，且固定板上与滚动槽体相对应处开设有用于滚珠凸出固定板的活动孔，所述活动孔的孔径小于滚珠的的直径，所述紧固件贯穿于固定板后与驱动板之间固定连接，所述滚珠与所述滚动槽体之间抵触设置。5.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的视觉识别系统，其特征在于，所述转动组件包括第一转动件、第二转动件、第三转动件、第四转动件，所述第一转动件用于对整个所述数据识别采集组件进行全方位的调整左右监控区域，所述第二转动件用于调整相邻所述数据识别采集组件之间的距离，所述第三转动件用于调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐新杰，伍洋，王文锋，李璞，张晓轩，董洋，
申请(专利权)人：国家电投集团宁夏能源铝业中卫新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：