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移动方向的调整方法、装置、设备及存储介质

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


移动方向的调整方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及机器人技术领域,尤其涉及一种移动方向的调整方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

锅炉水冷壁管上的缺陷(比如,结焦、破损、腐蚀及磨损等),会影响到火力发电厂的稳定运行,所以对水冷壁管的缺陷检测变得尤为重要。传统水冷壁管的缺陷检测中,一般依靠人工检测,不仅检测成本高,且检测作业的危险系数较高。随着人工智能和机器人技术的发展,目前可以采用爬壁机器人替代人工执行对水冷壁管的缺陷检测任务。

然而,爬壁机器人的爬行运动采用轮式磁吸方式,移动方向受磁吸面影响较大,而水冷壁管的表面凹凸不平,常存在焦渣、铁屑等污染物,且水冷壁管可能存在胀粗、裂纹等缺陷,这会导致爬壁机器人在爬行过程中移动方向跑偏,无法按照事先规划的导航路线完成缺陷检测任务。因此,如何对爬壁机器人在爬行过程中的移动方向进行及时矫正,成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种移动方向的调整方法、装置、设备及存储介质,可以实现对爬壁机器人在爬行过程中的移动方向进行及时矫正。

为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:

第一方面,本申请提供一种移动方向的调整方法,包括:步骤A:获取水冷壁管的当前位感条纹图像;当前位感条纹图像为,爬壁机器人在水冷壁管上移动的过程中采集的图像;当前位感条纹图像中包含多条平行排布的条纹线;步骤B:基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数;当前条纹参数,用于表征当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度;步骤C:根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向;预设条纹参数,用于表征模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度。

本申请提供的技术方案中,爬壁机器人在水冷壁管上移动的过程中,可以采集当前位感条纹图像。水冷壁管的管道铺设通常是按一定规则铺设,各管道之间相互平行,所以采集到的当前位感条纹图像中可以包含有多条平行排布的条纹线。本申请可以基于当前位感条纹图像中的条纹线确定出当前条纹参数,然后根据该当前条纹参数与预设条纹参数,对爬壁机器人的移动方向进行调整。由于当前条纹参数可以表征当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度,预设条纹参数可以表征模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度,所以,根据当前条纹参数与预设条纹参数,可以实现对爬壁机器人的当前移动方向的定位。而爬壁机器人的爬行路线一般是事先规划好的,那么爬壁机器人的导航方向也是确定的,所以,基于当前条纹参数和预设条纹参数,可以得到爬壁机器人的当前移动方向与导航方向的方向偏差,这样,就可以根据该方向偏差及时对爬壁机器人的当前移动方向进行矫正。可以看出,本申请提供的技术方案,通过对比当前位感条纹图像对应的当前条纹参数和模板位感条纹图像对应的预设条纹参数,可以实现对爬壁机器人在爬行过程中的移动方向进行及时矫正。

可选的,在一种可能的设计方式中,当前条纹参数为,当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第一斜率;预设条纹参数为,模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第二斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,上述“根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向”可以包括:

根据第一斜率和第二斜率确定当前偏移角;

若确定当前偏移角与偏移角阈值满足预设条件,则基于当前偏移角调整爬壁机器人的移动方向;

若确定当前偏移角与偏移角阈值不满足预设条件,则控制爬壁机器人保持当前的移动方向。

可选的,在另一种可能的设计方式中,上述“基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数”可以包括:

对当前位感条纹图像进行预处理,得到目标位感条纹图像;

基于预设划分规则将目标位感条纹图像划分为N个位感条纹分区;N为大于1的正整数;

基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,上述“基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率”可以包括:

在N个位感条纹分区中的每个位感条纹分区的预设位置处添加基准圆;其中,基准圆的直径小于预设宽度;

基于每个位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数,从N个位感条纹分区中确定出候选位感条纹分区;候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数为2;

基于候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第一交点的第一坐标,以及候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第二交点的第二坐标,确定候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率;第一坐标和第二坐标为同一参考坐标系下的坐标;

基于候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,本申请提供的移动方向的调整方法可以应用于控制设备,该方法还可以包括:

响应于用户的启动操作,向爬壁机器人发送第一启动指令;第一启动指令中包括导航路线;第一启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动,并在移动过程中基于预设频率采集当前位感条纹图像,且对采集到的当前位感条纹图像进行实时回传;

在发送第一启动指令之后,重复执行步骤A至步骤C,直至检测到第一停机指令。

可选的,在另一种可能的设计方式中,本申请提供的移动方向的调整方法可以应用于爬壁机器人,该方法还可以包括:

接收第二启动指令;第二启动指令中包括导航路线;第二启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动;

基于导航路线开始移动,并在移动过程中重复执行步骤A至步骤C,直至检测到第二停机指令。

第二方面,本申请提供一种移动方向的调整装置,包括:获取模块、确定模块以及调整模块;

获取模块,用于执行步骤A:获取水冷壁管的当前位感条纹图像;当前位感条纹图像为,爬壁机器人在水冷壁管上移动的过程中采集的图像;当前位感条纹图像中包含多条平行排布的条纹线;

确定模块,用于执行步骤B:基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数;当前条纹参数,用于表征当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度;

调整模块,用于执行步骤C:根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向;预设条纹参数,用于表征模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度。

可选的,在一种可能的设计方式中,当前条纹参数为,当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第一斜率;预设条纹参数为,模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第二斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,调整模块具体用于:

根据第一斜率和第二斜率确定当前偏移角;

若确定当前偏移角与偏移角阈值满足预设条件,则基于当前偏移角调整爬壁机器人的移动方向;

若确定当前偏移角与偏移角阈值不满足预设条件,则控制爬壁机器人保持当前的移动方向。

可选的,在另一种可能的设计方式中,确定模块具体用于:

对当前位感条纹图像进行预处理,得到目标位感条纹图像;

基于预设划分规则将目标位感条纹图像划分为N个位感条纹分区;N为大于1的正整数;

基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定模块具体还用于:

在N个位感条纹分区中的每个位感条纹分区的预设位置处添加基准圆;其中,基准圆的直径小于预设宽度;

基于每个位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数,从N个位感条纹分区中确定出候选位感条纹分区;候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数为2;

基于候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第一交点的第一坐标,以及候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第二交点的第二坐标,确定候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率;第一坐标和第二坐标为同一参考坐标系下的坐标;

基于候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,本申请提供的移动方向的调整装置可以应用于控制设备,该装置还可以包括:发送模块和执行模块;

发送模块,用于响应于用户的启动操作,向爬壁机器人发送第一启动指令;第一启动指令中包括导航路线;第一启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动,并在移动过程中基于预设频率采集当前位感条纹图像,且对采集到的当前位感条纹图像进行实时回传;

执行模块,用于在发送模块发送第一启动指令之后,调用获取模块、确定模块以及调整模块,重复执行步骤A至步骤C,直至检测到第一停机指令。

可选的,在另一种可能的设计方式中,本申请提供的移动方向的调整装置可以应用于爬壁机器人,该装置还可以包括:接收模块和移动模块;

接收模块,用于接收第二启动指令;第二启动指令中包括导航路线;第二启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动;

移动模块,用于基于导航路线开始移动,并在移动过程中调用获取模块、确定模块以及调整模块,重复执行步骤A至步骤C,直至检测到第二停机指令。

第三方面,本申请提供一种移动方向的调整设备,该设备可以是爬壁机器人本身,也可以用于控制爬壁机器人的控制设备,包括存储器、处理器、总线和通信接口;存储器用于存储计算机执行指令,处理器与存储器通过总线连接;当移动方向的调整设备运行时,处理器执行存储器存储的计算机执行指令,以使移动方向的调整设备执行如上述第一方面提供的移动方向的调整方法。

第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当计算机执行指令时,使得计算机执行如第一方面提供的移动方向的调整方法。

第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面提供的移动方向的调整方法。

需要说明的是,上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中,计算机可读存储介质可以与移动方向的调整设备的处理器封装在一起的,也可以与移动方向的调整设备的处理器单独封装,本申请对此不做限定。

本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。

在本申请中,对于上述涉及到的设备或功能模块的名称不构成限定,在实际实现中,这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似,均属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种移动方向的调整方法的流程示意图;

图2为本申请实施例提供的一种水冷壁管的部分结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种对目标位感条纹图像进行分区划分的示意图;

图4为本申请实施例提供的四种目标位感条纹图像的示意图;

图5为本申请实施例提供的另一种移动方向的调整方法的流程示意图;

图6为本申请实施例提供的又一种移动方向的调整方法的流程示意图;

图7为本申请实施例提供的一种移动方向的调整装置的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的一种移动方向的调整设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的移动方向的调整方法、装置、设备及存储介质进行详细地描述。

本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,或者用于区别对同一对象的不同处理,而不是用于描述对象的特定顺序。

此外,本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。

另外,本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

锅炉水冷壁管上的缺陷会影响到火力发电厂的稳定运行,所以对水冷壁管的缺陷检测变得尤为重要。随着人工智能和机器人技术的发展,目前可以采用爬壁机器人替代人工执行对水冷壁管的缺陷检测任务。然而,爬壁机器人的爬行运动采用轮式磁吸方式,移动方向受磁吸面影响较大,而水冷壁管的表面凹凸不平,常存在焦渣、铁屑等污染物,且水冷壁管可能存在胀粗、裂纹等缺陷,这会导致爬壁机器人在爬行过程中移动方向跑偏,无法按照事先规划的导航路线完成缺陷检测任务。因此,如何对爬壁机器人在爬行过程中的移动方向进行及时矫正,成为了亟待解决的技术问题。

针对上述现有技术中存在的问题,本申请实施例提供了一种移动方向的调整方法,该方法通过对比当前位感条纹图像对应的当前条纹参数和模板位感条纹图像对应的预设条纹参数,可以实现对爬壁机器人在爬行过程中的移动方向进行及时矫正。

本申请实施例提供的一种移动方向的调整方法可以由本申请实施例提供的移动方向的调整装置来执行,该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现,并集成在执行本方法的移动方向的调整设备中。该移动方向的调整设备,可以是爬壁机器人本身,也可以是与爬壁机器人通信连接的控制设备。

下面结合附图对本申请提供的移动方向的调整方法进行说明。

参照图1,本申请实施例提供的移动方向的调整方法包括S101-S103:

S101、获取水冷壁管的当前位感条纹图像。

其中,当前位感条纹图像为爬壁机器人在水冷壁管上移动的过程中采集的图像;当前位感条纹图像中包含多条平行排布的条纹线。

参照图2,本申请实施例提供了一种水冷壁管的部分结构示意图。如图2所示,水冷壁管的管道是平行铺设的。爬壁机器人A在水冷壁管上移动的过程中,爬壁机器人A顶部设置的采集设备基于当前的采集视野(视野中心线即为箭头A的指示线),可以采集到区域A内的当前位感条纹图像。爬壁机器人B在水冷壁管上移动的过程中,爬壁机器人B顶部设置的采集设备基于当前的采集视野(视野中心线即为箭头B的指示线),可以采集到区域B内的当前位感条纹图像。由于水冷壁管的管道是平行铺设的,那么,采集设备采集到的当前位感条纹图像中也是包含有多条平行排布的条纹线的。

可以理解的是,图2中为作图便利,各条条纹线之间的间距是相等的。但在实际应用中,由于水冷壁管的管道是有厚度的,且各管道之间又是有一定间隔距离的,所以采集设备实际采集的当前位感条纹图像中,各条纹线之间有两种间距,一种间距为管道的厚度,一种间距为各管道之间的间隔距离,且两种间距是交叉排布的。

可选的,本申请实施例提供的移动方向的调整方法可以应用于控制设备,该方法还可以包括:响应于用户的启动操作,向爬壁机器人发送第一启动指令;在发送第一启动指令之后,重复执行步骤S101至步骤S103,直至检测到第一停机指令。

其中,控制设备可以是与爬壁机器人通信连接的,用于对爬壁机器人的启停及移动方向等进行控制的设备。示例性的,控制设备可以是手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、手持计算机、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)及可穿戴电子设备等不同类型的用户终端。

在一种可能的实现方式中,用户终端中可以载有用于控制爬壁机器人的操作系统,当用户有需要爬壁机器人执行缺陷检测任务的需求时,可以事先根据待检测的水冷壁管的区域场景图确定爬壁机器人执行缺陷检测任务时的导航路线,然后将该导航路线添加至操作系统中。之后,用户可以通过对操作系统的操作界面上的启动控件进行点击、长按或者滑动等启动操作,触发用户终端向爬壁机器人发送第一启动指令。

第一启动指令中可以包括有导航路线;第一启动指令可以用于指示爬壁机器人基于导航路线移动,并在移动过程中基于预设频率采集当前位感条纹图像,且对采集到的当前位感条纹图像进行实时回传。控制设备在获取到爬壁机器人回传的当前位感条纹图像后,可以对该当前位感条纹图像进行处理(也即是进行步骤S101至步骤S103的处理),并根据处理结果调整爬壁机器人的移动方向。

其中,预设频率,可以是人为事先确定的采集频率。可选的,预设频率可以结合爬壁机器人的爬行速度、待检测区域的范围大小以及采集设备的性能参数等确定。

在一种可能的实现方式中,第一停机指令可以是控制设备从爬壁机器人处接收到的指令。示例性的,爬壁机器人移动到导航路线的终止位置后,可以向控制设备发送第一停机指令,控制设备接收到第一停机指令后,停止从爬壁机器人处获取当前位感条纹图像,并且可以控制爬壁机器人回到事先确定的停机位置。

在另一种可能的实现方式中,第一停机指令也可以是控制设备自动检测到的指令。示例性的,控制设备可以实时从爬壁机器人的定位系统中获取其实时位置,并且可以根据其实时位置确定爬壁机器人是否移动至导航路线的终止位置,在确定爬壁机器人移动至导航路线的终止位置后,可以自动检测到第一停机指令。

本申请实施例提供的应用于控制设备的移动方向的调整方法,可以不用对现有的爬壁机器人进行软件或硬件上的技术改进,爬壁机器人无需具备图像处理能力,仅利用顶部的采集设备对当前位感条纹图像进行采集并回传给控制设备即可。控制设备接收到爬壁机器人回传的当前位感条纹图像后,会对当前位感条纹图像进行处理,并根据处理结果调整爬壁机器人的移动方向。

可选的,本申请实施例提供的移动方向的调整方法可以应用于爬壁机器人,该方法还可以包括:接收第二启动指令;基于导航路线开始移动,并在移动过程中重复执行步骤S101至步骤S103,直至检测到第二停机指令。

其中,第二启动指令中包括导航路线;第二启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动。

在一种可能的实现方式中,第二启动指令可以是爬壁机器人从控制设备处获取的指令。比如,用户可以通过对控制设备进行启动操作触发控制设备向爬壁机器人发送第二启动指令。

在另一种可能的实现方式中,第二启动指令也可以是爬壁机器人自动检测到的指令。示例性的,爬壁机器人中可以设有自主的控制系统,可以在控制系统中添加图像处理算法,当用户有需要爬壁机器人执行缺陷检测任务的需求时,可以事先根据待检测的水冷壁管的区域场景图确定爬壁机器人执行缺陷检测任务时的导航路线,然后将该导航路线同步至控制系统中。之后,用户可以通过对爬壁机器人上的启动按键进行按键操作,或者,可以对爬壁机器人的显示屏上的虚拟按键进行按键操作,触发第二启动指令。

第二停机指令可以是爬壁机器人从控制设备处接收到的指令。示例性的,控制设备可以实时从爬壁机器人的定位系统中获取其实时位置,并且可以根据其实时位置确定其是否移动至导航路线的终止位置;在确定爬壁机器人移动至导航路线的终止位置后,控制设备可以向爬壁机器人发送第二停机指令。或者,第二停机指令也可以是爬壁机器人自动触发的指令。示例性的,爬壁机器人移动到导航路线的终止位置后,可以自动触发第二停机指令。

本申请实施例中,若爬壁机器人中本就部署有自主的控制系统,则可以通过在控制系统中添加图像处理算法即可由控制系统自主对当前位感条纹图像进行处理。这样,可以降低数据传输时延,提高对当前位感条纹图像的处理速度,从而可以及时对爬壁机器人的移动方向进行调整。

S102、基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数。

当前条纹参数,用于表征当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度。当爬壁机器人的采集设备的采集视野变化时,采集到的当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度也会发生变化。如图2所示,爬壁机器人A和爬壁机器人B的采集设备的采集视野不同,爬壁机器人A的采集设备采集到的是区域A中的当前位感条纹图像,爬壁机器人B的采集设备采集到的是区域B中的当前位感条纹图像,显然,区域A中的当前位感条纹图像中的条纹线与区域B中的当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度不同。

其中,预设方向可以是事先确定的方向,比如,如图2所示,可以图2中箭头A的指向,或者垂直于箭头A向右。

S103、根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向。

预设条纹参数为事先确定的条纹参数,可以表征模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度。

模板位感条纹图像,可以是爬壁机器人事先基于预设采集视野采集的模板图像。或者,模板位感条纹图像也可以是根据水冷壁管的工程图纸绘制的模板图像。其中,预设采集视野可以是事先确定的采集视野。比如,如图2所示,预设采集视野的视野中心线可以是箭头A的指示线,或者垂直于箭头A的指示线向右。

可选的,当前条纹参数可以为,当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第一斜率;预设条纹参数可以为,模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第二斜率。

可选的,根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向,可以包括:根据第一斜率和第二斜率确定当前偏移角;若确定当前偏移角与偏移角阈值满足预设条件,则基于当前偏移角调整爬壁机器人的移动方向;若确定当前偏移角与偏移角阈值不满足预设条件,则控制爬壁机器人保持当前的移动方向。

其中,偏移角阈值可以是事先结合爬壁机器人的移动速度、水冷壁管的管间距、轮组驱动(用于驱动爬壁机器人移动)的性能以及水冷壁管的表面条件等参数确定的角度值。预设条件可以是事先确定的条件,比如预设条件可以是当前偏移角大于偏移角阈值。

示例性的,若α表示当前偏移角,k表示第一斜率,p表示第二斜率,那么可以根据以下表达式确定当前偏移角:

由于爬行条件所致,爬壁机器人只要开始在水冷壁管上移动,移动方向就会与导航方向有偏差,如果一旦方向有偏差就进行方向矫正,那么矫正频率会特别高,几乎等同于采集当前位感条纹图像的采集频率。而矫正频率过高,爬壁机器人在执行缺陷检测任务过程中就需要多次进行转向操作调整角度,这样,会影响到爬壁机器人执行缺陷检测任务的效率。所以,本申请实施例中,可以设置偏移角阈值,仅在当前偏移角与偏移角阈值满足预设条件时进行矫正,这样,可以在对爬壁机器人的移动方向进行及时矫正的同时,保证爬壁机器人执行缺陷检测任务的效率。

可选的,基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数,可以包括:对当前位感条纹图像进行预处理,得到目标位感条纹图像;基于预设划分规则将目标位感条纹图像划分为N个位感条纹分区;N为大于1的正整数;基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

其中,对当前位感条纹图像进行预处理,可以是对当前位感条纹图像进行二值化及去噪等基本图像处理操作。

预设划分规则可以是事先确定的划分规则,预设划分规则中包含划分数量N。示例性的,N可以是4或者6。

参照图3,本申请实施例提供了一种对目标位感条纹图像进行分区划分的示意图。如图3所示,该目标位感条纹图像被划分为6个位感条纹分区,可以通过建立直角坐标系分别确定6个位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向(可以是X轴方向或者Y轴方向)的斜率。在得到6个位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率后,可以对6个斜率求平均值,得到第一斜率。

本申请实施例中,可以通过对目标位感条纹图像进行分区划分,根据各位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率确定第一斜率。这样,可以提高确定出的第一斜率的准确率,从而可以提高对爬壁机器人的移动方向的矫正准确率。

可选的,基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率,可以包括:在N个位感条纹分区中的每个位感条纹分区的预设位置处添加基准圆;基于每个位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数,从N个位感条纹分区中确定出候选位感条纹分区;基于候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第一交点的第一坐标,以及候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第二交点的第二坐标,确定候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率;基于候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

其中,候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数为2,基准圆的直径小于预设宽度,第一坐标和第二坐标为同一参考坐标系下的坐标。

预设宽度,可以是事先确定的宽度。比如,预设宽度可以是模板位感条纹图像中的最小条纹间距。预设位置,可以是事先确定的位置。比如,预设位置可以是每个位感条纹分区的中心位置。

示例性的,如图3所示,可以在6个位感条纹分区的中心位置处添加基准圆(图3中位感条纹分区2和位感条纹分区5中由于遮挡基准圆未显示全)。可以看出,位感条纹分区2与对应的基准圆的交点数不是2,位感条纹分区5与对应的基准圆的交点数也不是2。那么,可以将位感条纹分区1、位感条纹分区3、位感条纹分区4和位感条纹分区6确定为候选位感条纹分区。若用(x1,y1)表示第一交点的第一坐标,用(x2,y2)表示第二交点的第二坐标,那么在预设方向为x轴的情况下,候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率可以根据以下表达式确定:

在实际应用中,锅炉水冷壁管上经常会附着焦渣、铁屑等污染物,且水冷壁管本身存在焊缝、局部胀粗、裂纹的可能,所以,若只采用常规图像处理操作(比如,二值化、去噪等)得到目标位感条纹图像,那么基于目标位感条纹图像得到的第一斜率的准确率会受到焦渣、铁屑、焊缝及裂纹等的影响。示例性的,参照图4,本申请实施例提供了四种目标位感条纹图像的示意图,如图4所示,这四种目标位感条纹图像中的条纹线的分布分别受到了焦渣、焊缝、胀粗及裂缝的影响。为此,本申请实施例可以在目标位感条纹图像的各个位感条纹分区中添加基准圆,然后可以根据基准圆与位感条纹分区中条纹线的交点数,筛除掉条纹线的分布受到了焦渣、焊缝、胀粗或裂缝影响的位感条纹分区,从而可以根据条纹线分布完整的候选位感条纹分区中的条纹线确定出准确的第一斜率。

综合以上描述,本申请实施例提供的移动方向的调整方法中,爬壁机器人在水冷壁管上移动的过程中,可以采集当前位感条纹图像。水冷壁管的管道铺设通常是按一定规则铺设,各管道之间相互平行,所以采集到的当前位感条纹图像中可以包含有多条平行排布的条纹线。本申请实施例可以基于当前位感条纹图像中的条纹线确定出当前条纹参数,然后根据该当前条纹参数与预设条纹参数,对爬壁机器人的移动方向进行调整。由于当前条纹参数可以表征当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度,预设条纹参数可以表征模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度,所以,根据当前条纹参数与预设条纹参数,可以实现对爬壁机器人的当前移动方向的定位。而爬壁机器人的爬行路线一般是事先规划好的,那么爬壁机器人的导航方向也是确定的,所以,基于当前条纹参数和预设条纹参数,可以得到爬壁机器人的当前移动方向与导航方向的方向偏差,这样,就可以根据该方向偏差及时对爬壁机器人的当前移动方向进行矫正。可以看出,本申请实施例中,通过对比当前位感条纹图像对应的当前条纹参数和模板位感条纹图像对应的预设条纹参数,可以实现对爬壁机器人在爬行过程中的移动方向进行及时矫正。

可选的,如图5所示,本申请实施例还提供了一种移动方向的调整方法,该方法可以应用于控制设备,包括S501-S506:

S501、响应于用户的启动操作,向爬壁机器人发送第一启动指令。

S502、获取水冷壁管的当前位感条纹图像。

S503、基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数。

S504、根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向。

S505、确定是否检测到第一停机指令。

若确定检测到第一停机指令,则执行步骤S506;若确定未检测到第一停机指令,则返回重新执行步骤S502。

S506、控制爬壁机器人回到事先确定的停机位置。

可选的,如图6所示,本申请实施例还提供了一种移动方向的调整方法,该方法可以应用于爬壁机器人,包括S601-S606:

S601、接收第二启动指令。

S602、获取水冷壁管的当前位感条纹图像。

S603、基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数。

S604、根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向。

S605、确定是否检测到第二停机指令。

若确定检测到第二停机指令,则执行步骤S606;若确定未检测到第二停机指令,则返回重新执行步骤S602。

S606、停止获取当前位感条纹图像,并移动至事先确定的停机位置。

如图7所示,本申请实施例还提供了一种移动方向的调整装置,该装置可以包括:获取模块11、确定模块21以及调整模块31。

其中,获取模块11执行上述方法实施例中的S101,确定模块21执行上述方法实施例中的S102,调整模块31执行上述方法实施例中的S103。

获取模块11,用于执行步骤A:获取水冷壁管的当前位感条纹图像;当前位感条纹图像为,爬壁机器人在水冷壁管上移动的过程中采集的图像;当前位感条纹图像中包含多条平行排布的条纹线;

确定模块21,用于执行步骤B:基于当前位感条纹图像中的条纹线,确定当前条纹参数;当前条纹参数,用于表征当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度;

调整模块31,用于执行步骤C:根据当前条纹参数和预设条纹参数,调整爬壁机器人的移动方向;预设条纹参数,用于表征模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的倾斜程度。

可选的,在一种可能的设计方式中,当前条纹参数为,当前位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第一斜率;预设条纹参数为,模板位感条纹图像中的条纹线相对于预设方向的第二斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,调整模块31具体用于:

根据第一斜率和第二斜率确定当前偏移角;

若确定当前偏移角与偏移角阈值满足预设条件,则基于当前偏移角调整爬壁机器人的移动方向;

若确定当前偏移角与偏移角阈值不满足预设条件,则控制爬壁机器人保持当前的移动方向。

可选的,在另一种可能的设计方式中,确定模块21具体用于:

对当前位感条纹图像进行预处理,得到目标位感条纹图像;

基于预设划分规则将目标位感条纹图像划分为N个位感条纹分区;N为大于1的正整数;

基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,基于位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定模块21具体还用于:

在N个位感条纹分区中的每个位感条纹分区的预设位置处添加基准圆;其中,基准圆的直径小于预设宽度;

基于每个位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数,从N个位感条纹分区中确定出候选位感条纹分区;候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的交点数为2;

基于候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第一交点的第一坐标,以及候选位感条纹分区中的条纹线与对应的基准圆的第二交点的第二坐标,确定候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率;第一坐标和第二坐标为同一参考坐标系下的坐标;

基于候选位感条纹分区中的条纹线相对于预设方向的斜率,确定第一斜率。

可选的,在另一种可能的设计方式中,本申请提供的移动方向的调整装置可以应用于控制设备,该装置还可以包括:发送模块和执行模块;

发送模块,用于响应于用户的启动操作,向爬壁机器人发送第一启动指令;第一启动指令中包括导航路线;第一启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动,并在移动过程中基于预设频率采集当前位感条纹图像,且对采集到的当前位感条纹图像进行实时回传;

执行模块,用于在发送模块发送第一启动指令之后,调用获取模块11、确定模块21以及调整模块31,重复执行步骤A至步骤C,直至检测到第一停机指令。

可选的,在另一种可能的设计方式中,本申请提供的移动方向的调整装置可以应用于爬壁机器人,该装置还可以包括:接收模块和移动模块;

接收模块,用于接收第二启动指令;第二启动指令中包括导航路线;第二启动指令用于指示爬壁机器人基于导航路线移动;

移动模块,用于基于导航路线开始移动,并在移动过程中调用获取模块11、确定模块21以及调整模块31,重复执行步骤A至步骤C,直至检测到第二停机指令。

可选的,移动方向的调整装置还可以包括存储模块,存储模块用于存储该移动方向的调整装置的程序代码等。

如图8所示,本申请实施例还提供一种移动方向的调整设备,包括存储器41、处理器(比如图8中的42-1和42-2)、总线43和通信接口44;存储器41用于存储计算机执行指令,处理器与存储器41通过总线43连接;当移动方向的调整设备运行时,处理器执行存储器41存储的计算机执行指令,以使移动方向的调整设备执行如上述实施例提供的移动方向的调整方法。

在具体的实现中,作为一种实施例,处理器可以包括一个或多个中央处理器(central processing unit,CPU),例如图8中所示的CPU0和CPU1。且作为一种实施例,移动方向的调整设备可以包括多个处理器,例如图8中所示的处理器42-1和处理器42-2。这些处理器中的每一个CPU可以是一个单核处理器(single-CPU),也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器41可以是只读存储器41(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器41可以是独立存在,通过总线43与处理器相连接。存储器41也可以和处理器集成在一起。

在具体的实现中,存储器41,用于存储本申请中的数据和执行本申请的软件程序对应的计算机执行指令。处理器可以通过运行或执行存储在存储器41内的软件程序,以及调用存储在存储器41内的数据,移动方向的调整设备的各种功能。

通信接口44,使用任何收发器一类的设备,用于与其他设备或通信网络通信,如控制系统、无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local areanetworks,WLAN)等。通信接口44可以包括接收单元实现接收功能,以及发送单元实现发送功能。

总线43,可以是工业标准体系结构(industry standard architecture,ISA)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture,EISA)总线等。该总线43可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

作为一个示例,结合图7,移动方向的调整装置中的获取模块实现的功能与图8中的接收单元实现的功能相同,移动方向的调整装置中的确定模块实现的功能与图8中的处理器实现的功能相同。当移动方向的调整装置包括有存储模块时,存储模块实现的功能与图8中的存储器实现的功能相同。

本实施例中相关内容的解释可参考上述方法实施例,此处不再赘述。

通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,设备和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当计算机执行该指令时,使得计算机执行上述实施例提供的移动方向的调整方法。

其中,计算机可读存储介质,例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、RAM、ROM、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,EPROM)、寄存器、硬盘、光纤、CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(application specificintegrated circuit,ASIC)中。在本申请实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

相关技术
  • 参数调整方法、装置、移动终端、可穿戴设备及存储介质
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06120115919383