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龍圖騰網(wǎng)恭喜國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司無(wú)錫供電分公司;無(wú)錫廣盈集團(tuán)有限公司申請(qǐng)的專利一種輸電線路智能消缺機(jī)器人室外視覺(jué)定位系統(tǒng)及其方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN118857308B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-03-25發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411346052.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01C21/20；該發(fā)明授權(quán)一種輸電線路智能消缺機(jī)器人室外視覺(jué)定位系統(tǒng)及其方法是由花國(guó)祥;閆紀(jì)源;黃興;李偉偉;王升旭設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-09-26向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種輸電線路智能消缺機(jī)器人室外視覺(jué)定位系統(tǒng)及其方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種輸電線路智能消缺機(jī)器人室外視覺(jué)定位系統(tǒng)及其方法，其中系統(tǒng)包括環(huán)境感知模塊、光照補(bǔ)償模塊、視覺(jué)慣性融合模塊、震動(dòng)補(bǔ)償模塊、自適應(yīng)視覺(jué)算法模塊、多傳感器融合模塊以及路徑規(guī)劃與導(dǎo)航模塊，環(huán)境感知模塊用于采集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，光照補(bǔ)償模塊動(dòng)態(tài)調(diào)整攝像頭參數(shù)，視覺(jué)慣性融合模塊用于補(bǔ)償機(jī)器人在移動(dòng)或震動(dòng)過(guò)程中視覺(jué)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，震動(dòng)補(bǔ)償模塊用于校正由于線路振動(dòng)引起的視覺(jué)定位偏差，自適應(yīng)視覺(jué)算法模塊能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整視覺(jué)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置，多傳感器融合模塊對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，路徑規(guī)劃與導(dǎo)航模塊進(jìn)行精準(zhǔn)的路徑規(guī)劃。本發(fā)明能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整攝像頭參數(shù)，能夠減少定位誤差，確保機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的定位精度和穩(wěn)定性。

本發(fā)明授權(quán)一種輸電線路智能消缺機(jī)器人室外視覺(jué)定位系統(tǒng)及其方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種輸電線路智能消缺機(jī)器人室外視覺(jué)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括：環(huán)境感知模塊，所述環(huán)境感知模塊用于通過(guò)傳感器采集周圍環(huán)境數(shù)據(jù)；光照補(bǔ)償模塊，所述光照補(bǔ)償模塊根據(jù)環(huán)境感知模塊提供的光照數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整攝像頭參數(shù)；所述動(dòng)態(tài)調(diào)整攝像頭參數(shù)包括以下步驟：S11：系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)光照變化的閾值，當(dāng)光照強(qiáng)度變化超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，觸發(fā)動(dòng)態(tài)調(diào)整流程；S12：根據(jù)監(jiān)測(cè)到的光照數(shù)據(jù)，將當(dāng)前光照條件分類，通過(guò)預(yù)設(shè)算法評(píng)估光照變化的類型和幅度，判斷是否需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)整；S13：根據(jù)當(dāng)前光照數(shù)據(jù)與正常工作光照范圍的偏差，計(jì)算所需補(bǔ)償量，然后根據(jù)映射公式，將補(bǔ)償量轉(zhuǎn)換為曝光時(shí)間、增益和對(duì)比度的調(diào)整值；S14：調(diào)用攝像頭的控制接口，按照計(jì)算的補(bǔ)償值對(duì)曝光時(shí)間、增益和對(duì)比度進(jìn)行調(diào)整；S15：攝像頭將調(diào)整后的圖像數(shù)據(jù)反饋給系統(tǒng)，視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)圖像分析算法檢查畫面的亮度、清晰度和噪聲水平，判斷調(diào)整效果是否達(dá)到預(yù)期；如果圖像反饋不理想，系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)進(jìn)行微調(diào)，重復(fù)調(diào)整曝光、增益和對(duì)比度參數(shù)，直到畫面質(zhì)量達(dá)到最佳效果；S16：當(dāng)光照條件穩(wěn)定后，系統(tǒng)鎖定當(dāng)前的參數(shù)設(shè)置，避免不必要的調(diào)整，確保視覺(jué)系統(tǒng)在光照穩(wěn)定階段持續(xù)提供高質(zhì)量圖像；視覺(jué)慣性融合模塊，所述視覺(jué)慣性融合模塊用于融合視覺(jué)傳感器和慣性傳感器的數(shù)據(jù)，并采用視覺(jué)慣性里程計(jì)技術(shù)，補(bǔ)償機(jī)器人在移動(dòng)或震動(dòng)過(guò)程中視覺(jué)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性；所述補(bǔ)償機(jī)器人在移動(dòng)或震動(dòng)過(guò)程中視覺(jué)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性包括以下步驟：步驟21：初始化視覺(jué)傳感器和慣性傳感器，并確保兩者的數(shù)據(jù)時(shí)間戳同步，然后，通過(guò)視覺(jué)傳感器獲取視覺(jué)幀序列數(shù)據(jù)，通過(guò)慣性傳感器獲取加速度、角速度；步驟22：在當(dāng)前圖像幀中檢測(cè)并提取特征點(diǎn)，跟蹤相鄰幀之間的特征點(diǎn)匹配關(guān)系，記錄特征點(diǎn)的位移信息；步驟23：對(duì)采集到的加速度和角速度數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，計(jì)算出機(jī)器人每個(gè)時(shí)刻的位置和姿態(tài)變化量；步驟24：通過(guò)卡爾曼濾波器或擴(kuò)展卡爾曼濾波器對(duì)慣性數(shù)據(jù)和視覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，濾除噪聲和誤差，根據(jù)融合后的結(jié)果，更新機(jī)器人當(dāng)前的位置信息；步驟25：對(duì)每個(gè)連續(xù)幀執(zhí)行視覺(jué)慣性里程計(jì)計(jì)算，根據(jù)視覺(jué)傳感器提供的圖像數(shù)據(jù)和慣性傳感器的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，計(jì)算出機(jī)器人在連續(xù)時(shí)刻的位姿變化，將每一幀的位姿結(jié)果與之前幀的結(jié)果累加，獲得機(jī)器人完整的移動(dòng)軌跡；步驟26：分析慣性傳感器中的高頻震動(dòng)信息，識(shí)別出機(jī)器人在振動(dòng)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)特性，根據(jù)震動(dòng)特性對(duì)視覺(jué)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)校正，平滑高頻震動(dòng)帶來(lái)的噪聲；步驟27：根據(jù)校正后的視覺(jué)和慣性數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)更新機(jī)器人在輸電線路上的位置信息，將當(dāng)前位置信息反饋給路徑規(guī)劃與導(dǎo)航模塊，以進(jìn)行下一步的移動(dòng)決策；步驟28：實(shí)時(shí)監(jiān)控定位精度，反饋給控制系統(tǒng)，并根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整補(bǔ)償算法和傳感器參數(shù)；震動(dòng)補(bǔ)償模塊，所述震動(dòng)補(bǔ)償模塊用于分析由環(huán)境感知模塊監(jiān)測(cè)到的輸電線路的震動(dòng)頻率和幅度，校正由于線路振動(dòng)引起的視覺(jué)定位偏差；所述校正由于線路振動(dòng)引起的視覺(jué)定位偏差包括以下步驟：步驟31：傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路的振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度，分析每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的震動(dòng)頻率和振幅，以確定線路振動(dòng)的特性；步驟32：獲取機(jī)器人的慣性數(shù)據(jù)，確保與震動(dòng)數(shù)據(jù)的時(shí)間同步，同步慣性數(shù)據(jù)與震動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)，方便后續(xù)融合計(jì)算；步驟33：對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，確定高頻振動(dòng)成分，根據(jù)分析結(jié)果，識(shí)別影響視覺(jué)定位精度的主要振動(dòng)成分；步驟34：提取圖像中的特征點(diǎn)并進(jìn)行跟蹤，檢測(cè)相鄰幀之間的特征點(diǎn)偏移量，對(duì)比視覺(jué)傳感器和慣性傳感器的數(shù)據(jù)，計(jì)算視覺(jué)定位誤差；步驟35：建立基于頻率、幅度的振動(dòng)補(bǔ)償模型，計(jì)算補(bǔ)償量，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，濾除高頻干擾；步驟36：根據(jù)震動(dòng)補(bǔ)償模型，實(shí)時(shí)調(diào)整視覺(jué)特征點(diǎn)的位置，校正視覺(jué)數(shù)據(jù)偏差，更新校正后的位置信息，確保機(jī)器人的視覺(jué)定位穩(wěn)定性；多傳感器融合模塊，所述多傳感器融合模塊采用多傳感器融合算法，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合；路徑規(guī)劃與導(dǎo)航模塊，所述路徑規(guī)劃與導(dǎo)航模塊根據(jù)多傳感器的數(shù)據(jù)，通過(guò)分析當(dāng)前機(jī)器人在輸電線路上的位置信息與周圍環(huán)境信息，進(jìn)行精準(zhǔn)的路徑規(guī)劃。

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