[發(fā)明專利]基于電池板特性的軌道機(jī)器人傾斜角度檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011095596.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN112179318A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉燦燦;周美躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉燦燦
• 主分類號(hào): G01C9/00
• 分類號(hào): G01C9/00;G06T3/40;G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于電池板特性的軌道機(jī)器人傾斜角度檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括：

步驟S1：在光伏電池板平面上建立直角坐標(biāo)系，y軸與邊框線重合，x軸正方向與機(jī)器人移動(dòng)方向相同；在機(jī)器人上設(shè)置相機(jī)周期性采集待拼接圖像，根據(jù)相鄰采樣時(shí)刻之間相機(jī)的位移量，將待拼接圖像拼接起來(lái)，得到電池板全景圖；

步驟S2：將電池板全景圖輸入語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)，檢測(cè)電池板內(nèi)部區(qū)域、邊框線和非電池板區(qū)域，輸出語(yǔ)義分割圖，并獲取邊框線內(nèi)的第一電池板內(nèi)部圖像；

步驟S3：設(shè)置機(jī)器人正常行駛時(shí)間t，在第一電池板內(nèi)部圖像中截取機(jī)器人開始運(yùn)行t內(nèi)的圖像，得到第二電池板內(nèi)部圖像，檢測(cè)第二電池板內(nèi)部圖像中相鄰像素列之間的相似性，并判斷像素列是否為柵線一側(cè)像素列，得到相鄰柵線間隔d；

步驟S4：在第一電池板內(nèi)部圖像中找到待檢測(cè)列L₁，根據(jù)待檢測(cè)列L₁上像素的一致性判斷待檢測(cè)列處是否有傾斜柵線；若待檢測(cè)列處有傾斜柵線，找到該待檢測(cè)列中柵線像素的位置，計(jì)算其周圍白色像素組成的直線L₂的直線方程，并計(jì)算機(jī)器人兩端的行程差。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將待拼接圖像拼接起來(lái)的方法包括：

一個(gè)采樣時(shí)刻得到第一待拼接圖像，下一采樣時(shí)刻得到第二待拼接圖像；

采樣周期t′為相鄰采樣時(shí)刻的間隔，將t′和相機(jī)的位移速度v相乘得到相鄰采樣時(shí)刻之間相機(jī)位移量對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)量a；

從第一待拼接圖像中心開始往x軸反方向選取a列像素為第一待拼接像素組，從第二待拼接圖像中心開始往x軸反方向選取a列像素為第二待拼接像素組；

將第一待拼接像素組和第二待拼接像素組按順序拼接起來(lái)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法為：

選取若干張電池板全景圖為數(shù)據(jù)集；

人工對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行標(biāo)注，將屬于邊框線的像素標(biāo)注為1，屬于電池板內(nèi)部區(qū)域的像素標(biāo)注為2，非電池板區(qū)域像素標(biāo)注為0；

使用交叉熵?fù)p失函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷像素列是否為柵線一側(cè)像素列的方法包括：

C_(K，K+1)為第K列和第K+1列像素之間的第一相似性指數(shù)，K、K+1為像素的x坐標(biāo)，i為像素的y坐標(biāo)，I_i，K是坐標(biāo)(K，i)像素的像素值，I_i，K+1是坐標(biāo)(K+1，i)像素的像素值，H為圖像像素y坐標(biāo)的上限，H′為圖像像素y坐標(biāo)的下限；

設(shè)置經(jīng)驗(yàn)相似性指數(shù)閾值m₁，當(dāng)C_(K，K+1)＞m₁時(shí)，判定第K+1列為柵線一側(cè)的像素列；當(dāng)C_(K，K+1)≤m₁時(shí)，判定第K+1列不是柵線一側(cè)的像素列。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述得到相鄰柵線間隔d的方法包括：

將相似性指數(shù)C_(K，K+1)按順序排列，得到相似性指數(shù)序列[C_(K，K+1)]；

對(duì)[C_(K，K+1)]進(jìn)行二值化處理，當(dāng)C_(K，K+1)＞m₁時(shí)，將序列中對(duì)應(yīng)值設(shè)為1；當(dāng)C_(K，K+1)≤m₁時(shí)，將序列中對(duì)應(yīng)值設(shè)為0，得到二值序列；

檢測(cè)二值序列中相鄰1的間隔d。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述找到待檢測(cè)列的方法包括：

x坐標(biāo)在區(qū)間(c×d-n，c×d+n)內(nèi)的像素列為待檢測(cè)列，c為倍數(shù)，n為彈性范圍。