[發明專利]一種基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統及控制方法

在審

• 申請號: 201611078826.5
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106693261A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 裴煒冬;蕭達安;吳海;朱錚濤;江秀娟;黃紹偉;黎勉;雷霽;曾暉;周浩偉;謝一豪;張丹丹
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: A62C37/00
• 分類號: A62C37/00;A62C31/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統，其特征在于包括有輸入系統、控制系統以及輸出系統，輸入系統的輸出端與控制系統的輸入端連接，控制系統的輸出端與輸出系統的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統，其特征在于上述輸入系統包括有熱成像儀及計算機，熱成像儀的信號輸出端與計算機的輸入端連接，計算機的輸出端與控制系統的輸入端連接。

3.根據權利要求1所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統，其特征在于上述控制系統包括有PLC、伺服驅動單元，PLC的輸入端與輸入系統的輸出端連接，PLC的輸出端與伺服驅動單元的輸入端連接。

4.根據權利要求1所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統，其特征在于上述輸出系統是伺服電機，伺服電機驅動水炮工作。

5.一種根據權利要求1所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統的控制方法，其特征在于包括有如下步驟：

1）輸入系統獲取紅外熱像圖，并計算出最高溫度點的坐標；

2）輸入系統把最高溫度點的坐標發送到PLC；

3）PLC接收到數據后產生相應的控制脈沖信號；

4）PLC將控制脈沖信號發送到伺服驅動單元以驅動伺服電機的旋轉。

6.根據權利要求5所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統的控制方法，其特征在于上述步驟1）中，通過熱成像儀獲取紅外熱像圖，并通過計算機計算出最高溫度點的坐標，計算機把最高溫度點的坐標發送到PLC。

7.根據權利要求6所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統的控制方法，其特征在于上述步驟1）中，計算機計算最高溫度點的坐標時，利用高溫閾值法和水平垂直投影法對最高溫度進行干擾去除。

8.根據權利要求7所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統的控制方法，其特征在于計算機利用高溫閾值法對最高溫度進行干擾去除的具體處理過程如下：以100℃作為分界線，100℃以上的則認為是由于火源引起的高溫物體，100℃一下的則認為不是高溫物體，具體操作是先對熱像儀獲取的紅外熱像圖進行閾值處理，其中閾值為51，當像素值大于等于51時，將其像素值設為255，當像素值低于51時，將其像素值設為0。

9.根據權利要求7所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統的控制方法，其特征在于計算機利用水平垂直投影法對最高溫度進行干擾去除的具體處理過程如下：判斷高溫物體的面積，把面積較大的物體篩選出來，具體操作是對熱像儀獲取的紅外熱像圖進行像素遍歷，計算出每行每列的非零像素值的個數。

10.根據權利要求7所述的基于機器視覺的自主尋的消防水炮系統的控制方法，其特征在于計算機利用高溫閾值法和水平垂直投影法對最高溫度進行干擾去除后即判斷出需要噴水的高溫物體，判斷出需要往其噴水的高溫物體后，在圖像上尋找出該物體的輪廓，用輪廓的一階矩除以組成輪廓像素值的點數即計算出物體的中心，當其中心位置在圖像的左半部分時，計算機通過RS232發送命令給PLC，PLC向伺服驅動單元發送一系列控制脈沖，控制伺服電機正轉，使水炮對準高溫物體；當其中心位置在圖像的右半部份時，計算機通過RS232發送命令給PLC，PLC向伺服驅動單元發送一系列控制脈沖，控制伺服電機反轉，使水炮對準高溫物體；當其中心在圖像的中間，即左右誤差為±5個像素點時，計算機通過RS232發送命令給PLC，PLC向伺服驅動單元發送一系列控制脈沖，控制伺服電機停止旋轉。