[發(fā)明專利]用單臂爬壁機(jī)器人實(shí)現(xiàn)船舶水尺圖像立體拍攝的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210276310.7
• 申請(qǐng)日: 2012-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN102826209A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王萬(wàn)耀;許文海;谷紅偉;張海昕;張永紅;張望;吳青松;王子乾;劉宇;秦宇;劉岱楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)神華能源股份有限公司;神華銷售集團(tuán)有限公司;北京神華昌運(yùn)高技術(shù)配煤有限公司
• 主分類號(hào): B63C11/52
• 分類號(hào): B63C11/52;G03B35/02
• 代理公司: 北京邦信陽(yáng)專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林

1.一種用單臂爬壁機(jī)器人實(shí)現(xiàn)船舶水尺圖像立體拍攝的方法,其特征在于，機(jī)器人本體附著在船舶外表面上，能夠沿著船舶外表面移動(dòng)，從機(jī)器人本體伸出一機(jī)器人臂，該機(jī)器人臂在其自由端上固定有攝像機(jī)，由攝像機(jī)對(duì)船舶水尺進(jìn)行立體拍攝，所述方法包括如下步驟：

機(jī)器人檢測(cè)步驟：對(duì)機(jī)器人進(jìn)行初始狀態(tài)的檢查；

攝像確定步驟：確定攝像機(jī)的相關(guān)攝像參數(shù);

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制步驟:通過操作終端遙控機(jī)器人使機(jī)器人在船舶外表面移動(dòng);

水尺字符發(fā)現(xiàn)步驟：通過機(jī)器人在船舶外表面移動(dòng)，使水尺字符位于攝像機(jī)的拍攝圖像中；

直方圖檢測(cè)步驟：對(duì)攝像機(jī)拍攝圖像進(jìn)行直方圖檢測(cè)，確定圖像中是否含有水面區(qū)域，此時(shí)機(jī)器人自動(dòng)調(diào)整直至水面區(qū)域位于圖像中；

邊緣檢測(cè)步驟：對(duì)拍攝圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，以得到規(guī)范化的水尺圖像，使所拍攝的水面區(qū)域占拍攝圖像的適當(dāng)比例；

立體圖像對(duì)記錄步驟：根據(jù)水尺字符在船舶表面上的位置，水平移動(dòng)機(jī)器人記錄包含水尺字符的拍攝圖像的一幅或多幅立體圖像對(duì)；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)步驟：將所述一幅或多幅立體圖像對(duì)的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，從而為圖像立體化提供二維場(chǎng)景圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人檢測(cè)步驟包括：確定機(jī)器人狀態(tài)是否良好，確保不會(huì)因船舶外表面的不良物質(zhì)而造成機(jī)器人吸附能力降低。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述攝像確定步驟包括：確定并調(diào)整機(jī)器人臂長(zhǎng)度、攝像機(jī)垂直視角、攝像機(jī)垂直視野高度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述水尺字符發(fā)現(xiàn)步驟中，采用一顯示面板通信連接至攝像機(jī)，使攝像機(jī)拍攝圖像顯示在該顯示面板中，以便相應(yīng)調(diào)整拍攝圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述水尺字符發(fā)現(xiàn)步驟中，調(diào)整圖像使水尺字符位于拍攝圖像的中間位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在直方圖檢測(cè)步驟中，機(jī)器人在船舶外表面行動(dòng)，實(shí)時(shí)獲得攝像機(jī)的視野范圍，當(dāng)顯示面板中出現(xiàn)水尺字符時(shí)，通過人為調(diào)整機(jī)器人，使水尺字符位于拍攝圖像的垂直方向上的合適位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在直方圖檢測(cè)步驟中，如果由拍攝圖像獲得的直方圖顯示只有一個(gè)峰值，表明在攝像機(jī)視野范圍內(nèi)只呈現(xiàn)船舶表面，則調(diào)整機(jī)器人垂直向下移動(dòng)，在此移動(dòng)期間每隔一定時(shí)間進(jìn)行一次直方圖檢測(cè)，直至直方圖上顯示的檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)兩個(gè)峰值，則確定拍攝圖像既呈現(xiàn)船舶表面也呈現(xiàn)水面區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述邊緣檢測(cè)步驟通過SUSAN算子或小波過零檢測(cè)來實(shí)現(xiàn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在立體圖像對(duì)記錄步驟中，首先記錄下拍攝圖像的左視圖，隨后在攝像機(jī)角度參數(shù)不變的情況下，調(diào)整機(jī)器人向右方向水平移動(dòng)一定距離,此時(shí)記錄拍攝圖像的右視圖，從而獲得立體圖像對(duì)。