一种基于视觉引导的机器人水下控制方法技术

本发明专利技术提出一种基于视觉引导的机器人水下控制方法，根据水下机器人在前进方向上的扫描图像进行分区识别，基于各个扫描分区图像中的污点数量进行识别并确定待清理区域和已清理区域，由待清理区域和已清理区域的相接边界线作为清理引导线，并驱动水下机器人以清理引导线进行移动，由此可保证其在待清理区域和已清理区域之间移动并保证对待清理区域的有效覆盖且移动路线基于视觉图像进行有效引导，保证水下机器人对船体壁面的清理性能。证水下机器人对船体壁面的清理性能。证水下机器人对船体壁面的清理性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉引导的机器人水下控制方法


[0001]本专利技术涉及水下机器人设备
，尤其涉及一种基于视觉引导的机器人水下控制方法。

技术介绍

[0002]船舶长期浸泡在海水中，表面会有海生物繁殖、生长，形成吸附层。海生物附着形成的吸附层会增加船舶航行阻力，降低航行速度，海生物附着还会破坏油漆保护层，加速船舶的腐蚀速度。
[0003]为了降低航行阻力、延长船舶的使用寿命，船舶必须定期对船底的海生物进行清除。以往要完成这项工作，必须要依靠潜水员潜入水中，手工打磨清理，但这样存在安全风险大、效率低、清理不彻底、无法观察等问题。随着水下清洗机器人(ROV)的投入使用，为船舶清洁提供了的更优解决方案。
[0004]水下清洗机器人是一种专门设计用于在水下环境中进行清洗任务的机器人。它们通常被用于清洗海洋结构物、船舶、水下设备和管道等。
[0005]但水下清洗机器人在清理过程中，其清洗路线无法有效保证，致使水下机器人在清洗过程中会发生位置偏移，进而导致船体外壁的部分区域存在清理不净的问题，降低清理性能。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种基于视觉引导的机器人水下控制方法以通过图像识别确定清理引导线并在清理引导线的导引下对不同区域进行分别清理。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于视觉引导的机器人水下控制方法，其包括：
[0008]获取水下机器人在前进方向上的扫描图像；
[0009]根据所述扫描图像进行分区处理并生成多个扫描分区图像，对各个所述扫描分区图像中的污点数量进行识别；
[0010]确定所述扫描分区图像中的污点数量大于第一阈值的所述扫描分区图像为待清理区域；
[0011]确定所述扫描分区图像中的污点数量小于或等于第一阈值的所述扫描分区图像为已清理区域；
[0012]确定所述待清理区域和所述已清理区域的相接边界线为清理引导线；
[0013]确定所述水下机器人的当前移动路线；
[0014]驱动所述水下机器人以所述当前移动路线为基准朝向于所述清理引导线以偏转分量角度确定调整移动路线；
[0015]驱动所述水下机器人沿所述调整移动路线向前移动。
[0016]进一步地，所述偏转分量角度小于或等于所述当前移动路线和所述清理引导线所
夹设形成夹角，所述偏转分量角度包括第一偏转分量和第二偏转分量，所述第一偏转分量大于所述第二偏转分量。
[0017]进一步地，若所述待清理区域内的污点数量大于第二阈值，驱动所述水下机器人以所述第一偏转分量从所述当前移动路线朝向于所述清理引导线进行偏移以确定所述调整移动路线。
[0018]进一步地，若所述待清理区域内的污点数量小于第二阈值，驱动所述水下机器人以所述第二偏转分量从所述当前移动路线朝向于所述清理引导线进行偏移以确定所述调整移动路线。
[0019]进一步地，所述待清理区域由多个其污点数量大于第一阈值的所述扫描分区图像拼接形成。
[0020]进一步地，所述已清理区域由多个其污点数量小于或等于第一阈值的所述扫描分区图像拼接形成。
[0021]进一步地，所述水下机器人每隔预设时间获取所述水下机器人在前进方向上的扫描图像。
[0022]进一步地，各个所述扫描分区图像的图幅尺寸相同。
[0023]与相关技术相比，本专利技术提出的一种基于视觉引导的机器人水下控制方法，其有益效果在于：根据水下机器人在前进方向上的扫描图像进行分区识别，基于各个扫描分区图像中的污点数量进行识别并确定待清理区域和已清理区域，由待清理区域和已清理区域的相接边界线作为清理引导线，并驱动水下机器人以清理引导线进行移动，由此可保证其在待清理区域和已清理区域之间移动并保证对待清理区域的有效覆盖且移动路线基于视觉图像进行有效引导，保证水下机器人对船体壁面的清理性能。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例中基于视觉引导的机器人水下控制方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术实施例中已清理区域和待清理区域的示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例中当前移动路线和清理引导线的示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。
[0028]请参见图1
‑
3所示，本专利技术提供一种基于视觉引导的机器人水下控制方法，其包括：
[0029]获取水下机器人在前进方向上的扫描图像。水下机器人每隔预设时间获取水下机器人在前进方向上的扫描图像。即为在预设时间内对水下机器人的移动方向或移动路径进行调整或纠偏处理。
[0030]根据扫描图像进行分区处理并生成多个扫描分区图像，对各个扫描分区图像中的污点数量进行识别。各个扫描分区图像的图幅尺寸相同，由此确定在特定图幅尺寸上的污点数量。其中，污点数量可在图像采集之后由处理器进行分析识别，以此确定当前区域的洁净程度，其中，污点的确定可以特定尺寸的污点作为基准进行比较确定。
[0031]确定扫描分区图像中的污点数量大于第一阈值的扫描分区图像为待清理区域，可
选地，第一阈值为400个。若污点数量大于第一阈值，则确定当前区域需要进行有效清理。
[0032]确定扫描分区图像中的污点数量小于或等于第一阈值的扫描分区图像为已清理区域。若污点数量小于或等于第一阈值，则确定当前区域已经完成清理。
[0033]具体地，待清理区域由多个其污点数量大于第一阈值的扫描分区图像拼接形成，已清理区域由多个其污点数量小于或等于第一阈值的扫描分区图像拼接形成。
[0034]确定待清理区域和已清理区域的相接边界线为清理引导线，根据图像在完成对污点数量的分析处理之后，确定待清理区域和已清理区域的相接边界线并进行拟合形成该清理引导线。
[0035]驱动水下机器人沿清理引导线以第一移动速度向前移动，并继续完成对船体外壁的清理作业。
[0036]根据水下机器人在前进方向上的扫描图像进行分区识别，基于各个扫描分区图像中的污点数量进行识别并确定待清理区域和已清理区域，由待清理区域和已清理区域的相接边界线作为清理引导线，并驱动水下机器人以清理引导线进行移动，由此可保证其在待清理区域和已清理区域之间移动并保证对待清理区域的有效覆盖且移动路线基于视觉图像进行有效引导，保证水下机器人对船体壁面的清理性能。
[0037]确定水下机器人的当前移动路线，驱动所述水下机器人以当前移动路线为基准朝向于清理引导线以偏转分量角度确定调整移动路线，驱动水下机器人沿所述调整移动路线向前移动。
[0038]根据图像识别所确认的清理引导线作为调整目标，调整水下机器人从当前移动路线为基准朝向于清理引导线进行偏转调整，实现朝向于待清理区域的逐步逼近调整，防止快速且较大幅度切换移动路线对水下机器人的运动平稳性造成影响。
[0039]其中，为实现根据不同的污浊程度实现调整幅度的动态调整，将偏转分量角度划分为第一偏转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉引导的机器人水下控制方法，其特征在于，其包括：获取水下机器人在前进方向上的扫描图像；根据所述扫描图像进行分区处理并生成多个扫描分区图像，对各个所述扫描分区图像中的污点数量进行识别；确定所述扫描分区图像中的污点数量大于第一阈值的所述扫描分区图像为待清理区域；确定所述扫描分区图像中的污点数量小于或等于第一阈值的所述扫描分区图像为已清理区域；确定所述待清理区域和所述已清理区域的相接边界线为清理引导线；确定所述水下机器人的当前移动路线；驱动所述水下机器人以所述当前移动路线为基准朝向于所述清理引导线以偏转分量角度确定调整移动路线；驱动所述水下机器人沿所述调整移动路线向前移动。2.如权利要求1所述的基于视觉引导的机器人水下控制方法，其特征在于，所述偏转分量角度小于或等于所述当前移动路线和所述清理引导线所夹设形成夹角，所述偏转分量角度包括第一偏转分量和第二偏转分量，所述第一偏转分量大于所述第二偏转分量。3.如权利要求2所述的基于视觉引导的机器人水下控制方法，其特征在于，若所述待...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘羽菁，齐思晨，樊文杰，
申请(专利权)人：飞马滨青岛智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：