[發明專利]基于多視覺標志物的電力巡檢機器人速度檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202011133114.5
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112485461A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 周永榮;徐梁
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G01P3/64
• 分類號: G01P3/64;G06K9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張歡歡

本發明公開了一種基于多視覺標志物的電力巡檢機器人速度檢測系統及方法，通過檢測區域內平行設置長度相同的線一與線二，所述圖像檢測設備包括至少四臺，間隔設置于線一上，所述圖像標志物數量與圖像檢測設備的數量相同，圖像標志物設置于線二上，且各圖像標志物的位置與圖像檢測設備一一對應；通過圖像檢測設備記錄下圖像標志物被電力巡檢機器人遮擋的時刻，快速計算得到電力巡檢機器人在兩個圖像標志物之間的平均速度組A，以及在所有圖像標志物之間的全程平均速度B，通過對比，能夠較快且準確地獲得電力巡檢機器人的測速結果。

技術領域

本發明屬于電力巡檢機器人技術領域，具體涉及一種基于多視覺標志物的電力巡檢機器人速度檢測系統，還涉及一種基于多視覺標志物的電力巡檢機器人速度檢測方法。

背景技術

近年來，國家大力發展智能電網行業，為了從電力變電站的日常巡檢任務中釋放人力資源，電力巡檢機器人得到普遍應用。在對電力巡檢機器人的合格檢測中，需對其運行速度進行自動檢測。

目前對電力巡檢機器人的測速方法有多種：

線圈測速：在道路上沿著電力巡檢機器人前進的方向每隔一定距離埋設一個線圈，根據線圈間的距離和電力巡檢機器人經過線圈的時間差可以得出速度，該方法準確度高，在時間上的延遲可以忽略不計，但安裝線圈時會破壞路面，且線圈壽命較短，維護更換頻繁，造成運維成本的提升和現場維修的不便；

視頻測速：對攝像機拍攝的連續時間序列圖像進行圖像處理、目標檢測和跟蹤，從而計算出電力巡檢機器人的速度，該方法將攝像頭安裝在道路上方，不受路面情況限制，記錄的信息最豐富，但由于視頻測速的方法需要提取每幀圖像中的特征以及對幀與幀之間的特征進行匹配，因此對計算能力有較高要求，且基于圖像的特征匹配易受到光線、天氣變換等影響，使測量結果不夠精準；

雷達測速儀測速和激光測速儀測速：測速原理基于多普勒效應，運動物體反射的雷達信號頻率與發射頻率之間的差值，稱為多普勒頻率，而多普勒頻率與物體運動速度成正比，通過測量多普勒頻率值即可實現測速；激光測速儀向被測物體發射激光束，通過計算發射與接收激光束之間的時間差，從而確定被測物體與測試點之間的距離，在特定時間間隔里進行兩次距離測量，即可計算被測物體的速度，上述兩種測速方式均需要將雷達或激光測距設備安裝于正對著運動物體的方向上，且誤差大約在1-2km/h，不適用于測量0-5m/s區間慢速移動的巡檢機器人。

綜上，現有方法在電力巡檢機器人的速度檢測上的應用均存在相應的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供了一種基于多視覺標志物的電力巡檢機器人速度檢測系統及方法，實現電力巡檢機器人在自主行走的測速的測試誤差更小，解決了電力巡檢機器人的速度檢測過程中存在的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于多視覺標志物的電力巡檢機器人速度檢測系統，包括圖像檢測設備、圖像標志物和控制處理設備；

所述圖像檢測設備、圖像標志物固定設置于檢測區域內，所述檢測區域內平行設置長度相同的線一與線二，所述圖像檢測設備包括至少四臺，間隔設置于線一上，所述圖像標志物數量與圖像檢測設備的數量相同，圖像標志物設置于線二上，且各圖像標志物的位置與圖像檢測設備一一對應；

所述圖像檢測設備對圖像標志物進行監控，當電力巡檢機器人按照規定在檢測區域內從線一與線二中間勻速駛過，圖像檢測設備記錄下圖像標志物被電力巡檢機器人遮擋的時刻并上傳至控制處理設備，以計算電力巡檢機器人的平均速度。

進一步的，所述圖像檢測設備為四臺，其中兩臺圖像檢測設備設置于線一的兩端，其他圖像檢測設備設置于線一上的任意一點。

進一步的，所述圖像檢測設備為四臺，線一長度20米，四臺圖像檢測設備分別位于0m，5m，15m，20m的位置。

進一步的，所述圖像標志物為平面圖形標志物，平面圖形標志物包括唯一編碼信息。