一种消防机器人火焰自动瞄准方法、装置及系统与流程

技术特征：

1.一种消防机器人火焰自动瞄准方法，其特征是，包括以下过程：

采集水炮周围的图像；

检测所述图像中有无火焰，若有火焰，则获取火焰中心在此图像中位置；

基于火焰中心位置和相机参数，计算出火焰相对水炮的方向矢量，以驱动水炮向此方向运动；

在水炮运动过程中继续采集周围图像，检测图像中火焰中心位置并找到火焰中心距离图像中心点最近的图像，将找到的该图像拍摄时对应的水炮角度作为最佳角度，以驱动水炮转动到此最佳角度进行灭火。

2.根据权利要求1所述的一种消防机器人火焰自动瞄准方法，其特征是，所述检测图像中有无火焰，包括：

采用yolo算法训练后生成的深度学习模型检测图像中有无火焰。

3.根据权利要求1所述的一种消防机器人火焰自动瞄准方法，其特征是，所述基于火焰中心位置和相机参数，计算出火焰相对水炮的方向矢量，包括：

基于火焰中心位置和相机参数，计算出火焰相对水炮的水平方向倾斜角度ha和垂直方向倾斜角度va，具体计算公式为：

tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；

其中，(u,v)是火焰中心成像点在成像平面的横纵坐标，(u0,v0)是图像中心在成像平面的坐标，f是相机焦距，c是焦距单位和像素单位的比例系数。

4.一种消防机器人火焰自动瞄准装置，其特征是，包括以下过程：

图像采集模块，用于采集水炮周围的图像；

火焰检测模块，用于检测所述图像中有无火焰，若有火焰，则获取火焰中心在此图像中位置；

火焰方向计算模块，用于基于火焰中心位置和相机参数，计算出火焰相对水炮的方向矢量，以驱动水炮向此方向运动；

火焰方向修正模块，用于在水炮运动过程中继续采集周围图像，检测图像中火焰中心位置并找到火焰中心距离图像中心点最近的图像，将找到的该图像拍摄时对应的水炮角度作为最佳角度，以驱动水炮转动到最佳角度进行灭火。

5.根据权利要求4所述的一种消防机器人火焰自动瞄准装置，其特征是，所述火焰检测模块中，所述检测图像中有无火焰，包括：

采用yolo算法训练后生成的深度学习模型检测图像中有无火焰。

6.根据权利要求4所述的一种消防机器人火焰自动瞄准装置，其特征是，所述火焰方向计算模块中，所述基于火焰中心位置和相机参数，计算出火焰相对水炮的方向矢量，包括：

基于火焰中心位置和相机参数，计算出火焰相对水炮的水平方向倾斜角度ha和垂直方向倾斜角度va，具体计算公式为：

tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；

其中，(u,v)是火焰中心成像点在成像平面的横纵坐标，(u0,v0)是图像中心在成像平面的坐标，f是相机焦距，c是焦距单位和像素单位的比例系数。

7.一种消防机器人火焰自动瞄准系统，其特征是，包括：相机、水炮和驱动调整系统；

所述相机固定在水炮上，用于采集水炮周围的图像，并将采集的图像上传到驱动调整系统；

所述驱动调整系统，采用权利要求1-3任一项所述方法驱动水炮瞄准火焰进行灭火。

技术总结
本发明公开了一种消防机器人火焰自动瞄准方法，基于摄像头采集图像信息，通过深度学习算法识别出火焰在镜头中的二维坐标；由二维坐标推算出出火焰的方向矢量，从而驱动水炮运动；在水炮运动过程中不断识别火焰，最终找到水炮的某个转动角度上火焰最接近镜头的中心区域。从而能消除摄像头和水炮轴心的位置偏移带来的定位误差。本发明在采用单个摄像头情况下，对火焰的定位精度高。

技术研发人员：黄国方;张静;单超;刘晓铭;周兴俊;甘志坚;王文政;谢芬;郝永奇;廖志勇;陈向志;谢永麟;彭奕;汤济民;杨明鑫
受保护的技术使用者：国电南瑞科技股份有限公司
技术研发日：2021.05.11
技术公布日：2021.08.24