一种机器人巡视监测的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能机器人、人工智能、视频图像处理技术领域。尤其是涉及一种利用视频图像处理技术的机器人巡视监测的方法。
【背景技术】
[0002]机器人巡视监测需要发现事件并通告事件。
[0003]中国发明专利申请号为201210031915.X专利公开了一种安防系统及其无线安防报警传感器的扩展方法。这种系统包括主机、无线网络模块、无线报警设备、无线报警信号接收模块、监控终端；其中无线报警设备包括老人跌倒传感器、烟雾探测器、温度探测器、煤气探测器、红外探测器和门禁。这种系统的不足之处在于:不能对未戴跌倒传感器的被监护人进行监测，且不能对被监护人其它不正常状态进行监测；烟雾探测器只有当烟雾聚集到相当大浓度时才能探测，不能做到烟雾刚刚产生时就被监测到；红外探测器和门禁监测的地方固定、监测的范围较小。
[0004]目前，为安防需要许多地方安装了很多监控摄像机。这类摄像机的不足之处在于:摄像机是固定摄像机，不能移动监测，监测范围内有死角；监控主要以人工监控为主，不具备自动视频分析能力；监控的场景较大，视频图像与录像是压缩后的视频，导致监控图像与录像图像较为模糊难以看清细节。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的监测范围不广、监测种类不多、没有自动视频分析的不足，本发明的目的是提供一种机器人巡视监测的方法，该方法可移动监测、监测范围广、监测种类多、能自动视频分析，记录图像清晰。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案实现:
[0007]一种机器人巡视监测的方法，其特征在于:该方法采用机器人系统，该系统包括能根据导航信息自主行走的机器人，在机器人上安装有处理机和图像采集设备；处理机包括处理器、存储设备、输入设备、输出设备和网络设备，处理机装有操作系统和应用程序以及存储有导航信息并能通过网络设备连通网络；具体步骤如下:
[0008]A.建立背景信息与生成导航物体信息；步骤如下:
[0009]Al.取出导航信息:系统取出导航信息；导航信息是指采集点数量I和采集点i的导航信息，i = 1，2，…，I ;其中:采集点i导航信息是采集点编号1、M(i，W(i))、GS⑴与FS(i，R(i)) ；M(i,ff(i))是机器人从采集点i向采集点i+Ι行走的行走模式，W(i)是机器人旋转行走的旋转量，如果机器人直线行走W(i) = O ;行走是指直线行走、旋转行走；直线行走是指向前直线行走、向后直线行走；旋转行走是指左转行走、右转行走，左转行走是指向前左转行走、向后左转行走；右转行走是指向前右转行走、向后右转行走；行走模式是指机器人行走的模式；GS(i)是系统在采集点i读取的图像；FS(i，R(i))是GS⑴的匹配数据，R⑴=1,2,…，N(i)，N(i)是图像GS⑴中匹配数据的数量；匹配数据是指图像匹配所需的数据；
[0010]A2.设置背景点:操作者依据所述的行走路线上的采集点设置J个背景点；系统按照背景点与所述的采集点读取图像的位置最接近，将这J个背景点设置为背景点j，背景点j分别与采集点ij读取图像的位置最接近；其中，j是背景点编号，ij是采集点编号，j =1，2，...，J，ij = il，i2，…，ij，l < I ;
[0011 ] A3.初始点处理:系统得到初始点d，并将初始点d设为背景点O ;
[0012]A4.赋背景点编号初值:系统赋背景点编号j的初值为I ;
[0013]A5.机器人行走:系统控制机器人从背景点j_l向背景点j自主行走；如果背景点j-Ι到背景点j之间没有采集点，则机器人不进行行走；
[0014]A6.到达背景点j判断:系统根据图像匹配的结果判断机器人是否到达背景点j，如果机器人到达背景点j转步骤A7 ;否则转步骤A5 ;
[0015]A7.生成背景点j信息:系统在背景点j读取图像GB (j);系统对图像GB (j)进行识别物体处理，在图像GB(j)中识别出物体TB(j，S(j));系统用背景点编号j、采集点编号ij、GB(j)与TB(j，S(j))生成背景点j信息；其中，S(J) = 1，2，…，L(j)，L(j)是在图像GB(J)中识别出物体的数量；
[0016]A8.增加背景点编号:系统对背景点编号j加I ;如果j = J+1则转步骤A9 ;否则j ( J转步骤A5 ;
[0017]A9.生成背景信息:系统用所述的背景点数量J和所述的背景点j信息，j =I, 2,…，J，生成背景信息；
[0018]A10.存储背景信息:系统存储所述的背景信息；
[0019]All.生成导航物体信息:如果系统生成过导航物体信息，则结束处理；否则，系统生成导航物体信息，导航物体信息是指TS(i，K(i))，i = 1,2,…，I ;生成导航信息物体信息是指系统分别对图像GS(i)进行识别物体处理，在图像GS(i)中识别出物体TS(i，K(i));其中，i是机器人行走路线上的采集点编号，i = 1，2，…，I ;K(i) = 1，2，…，T(i)，T(i)是GS(i)中识别出物体的数量；
[0020]A12.存储导航物体信息:系统存储所述的导航物体信息；
[0021]B.更新背景信息；步骤如下:
[0022]B1.取出信息:系统取出所述的导航信息和所述的背景信息；
[0023]B2.处理背景点:处理背景点的步骤如下:
[0024]B21.标注更新背景点:操作者在所述的原J个背景点中标注需更新点Kp和标注需删除背景点Sb ;其中:Kp是原背景点中背景点的编号，P = 1，2，…，P，P为原J个背景点中更新背景点的数量；Sb是原背景点中背景点的编号，b = 1，2，...，Β，Β为原J个背景点中删除背景点的数量；
[0025]Β22.删除原背景点:系统删除所述的标注需更新点Kp信息，P = 1，2，…，P ;系统删除所述的标注需删除背景点Sb信息，b = 1，2，…，B ;
[0026]B23.新增背景点:操作者依据所述的行走路线上的采集点新增Q个背景点；这Q个新增背景点的编号分别为LI，L2,…，LQ ;
[0027]B24.生成更新点:如果在原背景点中没有需更新的背景点并且没有新增的背景点，则赋更新点数量K = 0，转步骤B9 ;否则，系统将所述的需更新的原P个背景点和新增的Q个背景点，作为更新点；系统按照更新点与所述的采集点读取图像的位置最接近，将这K个更新点设置为更新点k，更新点k分别与采集点ik读取图像的位置最接近；其中，k是更新点的编号，ik是采集点的编号，k = 1,2,...，K，ik = il, ?2,…，iK，K = P+Q，I彡K彡I ；
[0028]B3.初始点处理:系统得到初始点d，并将初始点d设定为更新点O ;
[0029]B4.赋更新点编号初值:系统赋更新点编号k的初值为I ;
[0030]B5.机器人行走:系统控制机器人从更新点k-Ι向更新点k自主行走；如果更新点k-Ι到更新点k之间没有采集点，则机器人不进行行走；
[0031]B6.到达更新点k判断:系统根据图像匹配的结果判断机器人是否到达更新点k ;如果机器人到达更新点k转步骤B7 ;否则转步骤B5 ;
[0032]B7.生成更新点k信息:系统在更新点k读取图像GB (k);系统对图像GB (k)进行识别物体处理在图像GB(k)中识别出物体TB(k，S(k));系统用更新点编号k、采集点编号ik、GB(k)与TB(k，S(k))生成更新点k信息；其中，S(k) = 1，2，…，L(k)，L(k)是在图像GB (k)中识别出物体的数量；
[0033]B8.增加更新点编号:系统对更新点编号k加I ;如果k = K+1，转步骤B9 ;否则k ^ K转步骤B5 ；
[0034]B9.生成背景信息:系统用所述的更新后的背景点数量M和所述的背景点m信息生成背景信息，m = 1，2，…，M ;其中，背景点m与采集点im读取图像的位置最接近，m是背景点编号，im是采集点编号，im = il，i2，...，iM，l彡M彡I，M = T+K ;所述的这M个背景点中有T个原背景点和所述的K个更新点；所述的T个原背景点是原背景信息中未被删除的背景点；
[0035]B10.存储背景信息:系统存储所述的背景信息；
[0036]C.巡视监测；步骤如下:
[0037]Cl.取出信息:系统取出所述的导航信息和所述的背景信息以及所述的导航物体信息；
[0038]C2.设置监测信息:设置监测信息的步骤如下:
[0039]C21.设置监测点:操作者在所述的M个背景点中设置T个监测点；系统按照监测点与所述的采集点读取图像的位置最接近，将这T个监测点设置为监测点t，监测点t分别与采集点it读取图像的位置最接近；其中，t是监测点的编号，it是采集点的编号，t =I, 2，…，T，it = il, i2,