(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210480132.3 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 浙江航天润博测控技 术有限公司 地址 310000 浙江省杭州市上城区九盛路 51号1幢808室 (72)发明人 鲁建伟　张帅　刘兴维　郭慧　 彭华　任嘉航　祝燕有　 (74)专利代理 机构 杭州新源专利事务所(普通 合伙) 33234 专利代理师 董晨楠 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/80(2017.01) G06Q 50/06(2012.01) A62C 27/00(2006.01)A62C 31/03(2006.01) A62C 37/40(2006.01) (54)发明名称 基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击 系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于巡检机器人的消防 目标识别锁定打击系统及方法， 包括控制模块 (1)， 控制模块(1)分别连接有目标识别子系统 (2)、 目标打击子系统(3)和目标锁定子系统(4)； 控制模块上部署数据融合、 分析、 识别以及坐标 转换等软件算法模块， 构成一套集成消防目标识 别、 锁定、 打击功能于一体的消防目标打击系统。 本发明具有能够 及时处理消防打击处 理的特点。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114792339 A 2022.07.26 CN 114792339 A 1.一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击系统， 其特征在于： 包括控制模块 (1)， 控制模块(1)分别连接有目标识别子系统(2)、 目标打击子系统(3)和目标锁定子系统 (4)； 所述目标识别子系统(2)包括红外成像仪、 激光测距仪和双光云台； 所述目标打击子系统(3)包括消防材料存储装置、 打击动力供给装置、 电控阀门和喷 嘴； 所述目标锁定子系统(4)包括设置在巡检机器人上的消防云台； 喷嘴固定于消防云台 上。 2.应用权利要求1所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击系统的方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 第一步、 搭载消防目标识别锁定打击系统的巡检机器人在巡检园区内进行二十四小时 全天候巡检工作； 第二步、 控制模块实时获取红外热成像仪和激光测距仪的数据， 进行实时数据融合分 析； 第三步、 控制模块 根据提前训练好的消防目标库对实时数据进行目标识别和提取； 第四步、 当控制模块提取到可疑目标后， 结合与目标数据融合的各传感器时空数据， 对 目标进行三维空间定位， 获取目标的空间位置信息； 第五步、 结合各个传感器已知标定参数， 将目标空间位置信 息， 转换同步至统一的基准 坐标系中， 得到消防目标的位置信息； 第六步、 结合消防目标的位置信息和当前场景的可通行区域分析进行导航， 将巡检机 器人移动到最优解 位置， 确保消防目标在系统有效的打击范围内； 第七步、 根据消防目标的位置信息， 调整消防云台的航向角度和俯仰角度， 使固定在消 防云台顶部的喷 嘴对准消防目标； 第八步、 人工后台确认报警信息无误后， 控制模块控制开启打击动力供给装置和电控 阀门， 对消防目标进行持续打击 输出， 直至 完成消防任务。 3.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击方法， 其特征 在于： 当装载的消防材料全部消耗完后， 巡检机器人后退至安全区域， 搭载影像传感器的双 光云台继续锁定监控消防目标， 直至消防任务结束。 4.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击方法， 其特征 在于： 第二 步中， 实时数据融合分析包括以下 过程： 1)对具有时间关联的各传感器， 统一时间轴基准， 2)对具有空间关联的各传感器， 标定相关换算 参数， 统一空间坐标系； 3)根据统一的时间轴基准或者统一的空间坐标系将不同传感器的数据帧关联在一起 完成数据融合。 5.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击方法， 其特征 在于， 第三步中， 在对红外热成像仪采集到的实时红外图像进行目标识别和 提取的具体过 程为： 1)红外图像预处 理， 得到预处 理图像； 包括图像平 滑增强处 理和空域变换增强处 理； 2)红外图像分割处 理； 先对预处理图像采用不同的分割算法， 对图像里远距和近距的兴趣区域进行分割提权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114792339 A 2取； 再进行二 值图像处 理， 改善冗余分割， 滤除小区域， 得到分割图像； 3)从分割图像中进行目标识别提取； 首先对场景温度分布信 息提取， 锁定异常目标区域范围； 再对异常目标特征提取； 随后 根据特征约束 条件和根据目标激光测距位置信息分别过滤负样本， 然后与训练模板特征匹 配， 确定最终消防目标。 6.根据权利要求5所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击方法， 其特征 在于： 所述异常目标 特征包括几何特 征、 形状描述和统计特 征； 特征约束条件包括图像面积阈值约束、 图像宽高比特征约束以及图像分散度特征约 束。 7.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击方法， 其特征 在于， 第六步中， 将巡检机器人移动到最优解 位置的方法为： 1)根据提前采集 生成的厂区高精度三维地图， 获取巡检机器人的可通行区域； 2)获取巡检机器人的空间位置信息； 3)根据打击目标的空间位置信息和巡检机器人的空间位置信 息， 采用A*算法完成路径 全局规划， 计算巡检机器人从起始点位到进入消防目标可打击范围区域的最优路径， 同时 局部规划进行轨 迹的跟踪优化， 控制巡检机器人到 达行进目标点。 8.根据权利要求2所述的一种基于巡检机器人的消防目标识别锁定打击方法， 其特征 在于， 消防云台的调整方法为： 根据异常目标空间位置信 息、 消防云台喷嘴的空间位置以及出水管管轴位置信 息进行 计算， 得出消防云台的打击姿态信息， 打击姿态信包括云台航向角和俯仰角； 随后对消防云 台瞄准俯仰角进行非线性优化补偿； 在目标打击过程中， 消防云台模拟消防员灭火动作， 以出水管管轴为圆心， 使喷嘴做圆 周运动， 增大有效打击面积， 更好 地覆盖打击目标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114792339 A 3