一种具有变视角双目结构的消防炮系统及方法与流程

一种具有角双结构的消系统方法流程：1.本发明涉及种具有变视角双结构的智能消防炮统及方法，属于防领域。背技：：2.近年来，随消防产品强制性证等政策的取消，能消防设备的层不穷，尤其是以视为主的智能化消炮，研究众多。视觉为主的智能化防炮可在无人参与情况实进行发现场、定位火场等火动作，提高了灭效率，降低了人为与灭火场景造成事故发生率。3.申请号cn201811062299.8的专利提出了一种基于火源定位识的消防机器人控制方法，利用标定的双目红外像头对火源进行别与定位，然后计消防炮的俯仰角，专利构建了红外目系统，但是红相机的视角范围是限的，当目标火场在当前红外双目统的视角范围时如何进行识别定位该专利并未给出方。4.申请号201310473133.6的专利公开了一种旋转可调式目视觉的目标识定位装置及其在农果实采摘机械的用，该专利通过双目摄像机安装在旋转底座上的实现自由度的运动，时也给出了其在业果实采摘上的应，但是该专利并未细说明旋转可调目摄像机是如何位的。5.申请号cn201610622640.5的专利公开了一种扩展双目相机定范围的方法和装置，可判断目是否超出双目相视场，控制底座动双目相机的镜头转，使双目相机视场一直覆盖待位目标，同时该利也给出了旋转后标系转化的方法，专利主要公开了目相机旋转后的标定位方法，但是水平旋转时，并不按照该专利的所出了坐标系转换法进行计算。6.由此可见，有基于双目视觉术的消防炮存在以不足：7.第一.在灭火场中，由于安全距的限制，火场往往灭火设备的距离往较大，而现有双视觉系统在大距定位情况下，由光学原理限制，其像画面较小，拍摄火灾场景有限；此,双目视觉系统视角范固定，面对灭火场景，火场有可会超出对当前的目视觉系统的视范围，针对超出视范围，如何对火场行识别与定位，究相对较少。8.第二.现有旋转目视觉系统的研重点多侧重于视角换后，目标的空坐标是如何变化的及标定参数的优，而如何根据变后的坐标进行控制的研究相对较少。技实要素：9.针对以上问：本文提出了一具有变视角双目结的智能消防炮系及方法，该系统具有视角双目视觉系，可在多视角主发现火场、定位火，提高了识别与定火场的范围；同，该系统可根据视角后的双目视觉统的定位结果控制防炮喷射灭火剂提高了消防炮的火效率。10.为了实现上述术目的，本发明用如下的技术方案11.一种具有变视双目结构的智能防炮系统，包括：12.消防炮，用于射灭火剂，所述防炮的底部设有用检测及调整消防水平与俯仰角度的防炮角度调整机；13.还包括：变视双目视觉系统，置在消防炮的后方用于识别当前视的火场图像，所述视角双目视觉系以一定角速度循作水平方向360°旋转与俯仰方向360°旋转，直至检到火灾发生，所变视角双目视觉系停止转动，并发信号给控制器，所述制器计算变视角目视觉系统旋转的消防炮坐标，进计算火场相对于消炮的空间位置，及消防炮对准火所需的水平与俯仰转角度，控制器发指令控制消防炮动，消防炮喷射火剂。14.所述消防炮角调整机构包括：15.设置在所述消炮底部的第一水旋转单元和第一俯旋转单元；16.第一角度传感，安装在所述第水平旋转单元上，于检测所述消防的水平旋转角度；17.第二角度传感，安装在所述第俯仰旋转单元上，于检测所述消防的俯仰旋转角度。18.所述变视角双视觉系统包括：19.一第二水平旋单元；20.固定横架，其部中心与所述第水平旋转单元上端定连接；21.俯仰转动架，装在所述固定横上，所述俯仰转动能够相对所述固横架实现俯仰转动22.至少两个相机设置在所述俯仰动架上，形成双目构；23.第二俯仰旋转元，用于驱动所俯仰转动架进行俯转动；24.转动角度传感，用于检测所述仰转动架的俯仰角；25.所述控制器与述第一水平旋转元、第一俯仰旋转元、消防炮、第角度传感器、第二度传感器、第二水平旋转元、第二俯仰旋单元、第一相机、第二相机以转动角度传感器连接。26.所述第二水平转单元为水平旋云台。27.所述水平旋转台的底部设有支。28.所述第一水平转单元、第一俯旋转单元以及第二仰旋转单元均为机。29.所述转动角度感器为旋转编码。30.本发明进一步提出了一种智能防炮系统的工作方，基于一套智能防炮系统，所述智消防炮系统包括31.消防炮，用于射灭火剂，所述防炮的底部设有用检测及调整消防水平与俯仰角度的防炮角度调整机；32.变视角双目视系统，设置在消炮的后方，用于识当前视角的火场像，包括以下步：33.s1、所述变视双目视觉系统识当前视角的火场图，所述控制器进图像处理并检测是发生火灾，若发，则进行定位灭处理；若不发生，述变视角双目视觉统以一定角速度环作水平方向360°旋转与俯仰方向360°旋转，直至检测火灾发生，所述视角双目视觉系停止转动；34.s2、检测到火发生后，进行火定位灭火处理，具是：35.s21、所述防炮在所述变视双目视觉系统旋转，其在所述变视双目视觉系统坐标系的坐标点发生改，首先重新计算视角双目视觉系统转后的消防炮坐标当消防炮水平俯仰角度均0°时，调整变视角目视觉系统相机轴线与消防炮炮中心线平行，此时置变视角双目视觉统水平与俯仰转角度均为0°，旋转前消防炮变视角双目视觉统下的坐标为：m(x,y,z)；36.旋转后消防炮变视角双目视觉统下的坐标为m'(x',y',z')，则则m与m'有如下坐换算关系：[0037][0038]其中，α为第俯仰旋转单元带动仰转动架转动的仰旋转角度；[0039]β为第二水平转单元带动固定架水平旋转的水旋转角度；[0040]d为第一相机与二水平旋转单元水平距离；[0041]s22、计算火场相于消防炮的空间置、以及消防炮对火场所需的水平俯仰旋转角度；[0042]假设目标火场在视角双目视觉系下的定位坐标为f(xf,yf,zf)；[0043]消防炮对准火场需的水平目标角yaw为：[0044][0045]消防炮对准火场需的俯仰目标角pitch由射程-角度方程pitchf(d)确定，其中，d为水平旋后，消防炮与目火场的距离，通过下式获：[0046][0047]得到所述消防炮水平与俯仰转动度后，所述控制控制所述消防炮转至目标角度，然后防炮喷射灭火剂[0048]本发明的有益效是：[0049]本发明提供的一具有变视角双目构的智能消防炮统，包括消防炮、一角度传感器、第角度传感器、变角双目视觉系统控制器；第一角度感器反馈消防炮的平转动角度，第角度传感器反馈防炮的俯仰旋转角；变视角双目视觉统获取图像，并测在当前视场是发生火灾，若发生则进行火场定位灭处理；若未发生则变视角双目视系统进行水平方向°旋转与俯仰方向360°旋转，直至检测火在发生，停止动，在当前双目觉系统的视角下进定位灭火处理。[0050]进行火场定位时本发明首先计算视角双目视觉系旋转后的消防炮坐，进而计算火场相于消防炮的空间置，以及消防炮准火场所需的水平与俯仰旋转角度，控器发送指令控制防炮转动，消防喷射灭火剂。[0051]本发明解决了现基于双目视觉定的智能化消防炮角单一，难以识别位视场以外的火场问题，提高了智化消防炮的视觉别定位范围以及智化消防炮的灭火效。附图说明：[0052]图1是本发明的整布置图；[0053]图2是本发明的第与第二角度传感的布置示意图；[0054]图3是本发明的变角双目视觉系统构图；[0055]图4是本发明的变角双目视觉系统仰与水平角度置0示意图；[0056]图5是本发明的变角双目视觉系统仰旋转示意图；[0057]图6是本发明的变角双目视觉系统平旋转示意图；[0058]图7是本发明的第相机与第二水平转单元的水平距离意图；[0059]图8是本发明的消炮定位灭火控制程图。[0060]图中所示：1.防炮；2.变视角双目视觉统；3.控制器；4.第二度传感器；5.第一角传感器；6.第一相机；7.仰转动架；8.第二相机9.编码器；10.固定横架11.水平旋转云台；12.俯电机；13.支架；14.消防炮炮头中心线；15.第一机光轴线。具体实施方式[0061]下面结合说明书图以及具体实施对本发明的技术案作进一步详细描。[0062]如图1所示，本发提供的一种具有视角双目结构的智消防炮系统及方法，系统包括：防炮1、变视角双目视觉统2、控制器3、第一角度感器4、第二角传感器5[0063]如图2所示，第一度传感器5安装在消防炮1的水平电上，第二角度传器4安装在消防炮1的第一俯仰电机上，用于实时测消防炮1水平与俯仰转角度。[0064]如图3所示，变视双目视觉系统2包括第一相机6、俯仰转动架7、第二相机8、编码器9、定横架10、水平旋转云台11、二俯仰电机12支架13；第一相机6和第一相8平行安装在俯仰转动架7上，[0065]固定横架，其底中心与所述水平转云台11上端固定连接；[0066]俯仰转动架7，装在所述固定横架，所述俯仰转动能够相对所述固定架10实现俯仰动，俯仰转动架7上安装有第相机和第二相机且第一相机和第二相机平行置；[0067]第二俯仰电机12用于动所述俯仰转动进行俯仰转动；[0068]旋转编码器，用检测所述俯仰转架的俯仰角度；[0069]控制器3与水平电、第一俯仰电机消防炮、第一角度感器、第二角度感器、水平旋转台11、第二俯仰电机12、第相机、第二相机及旋转编码器电连接。[0070]如图4所示，消防1此时的水平与俯仰角度为0°，调整变视角双视觉系统相机光线与消防炮炮头心线平行，此时设变视角双目视觉系水平与俯仰转动度均为0°，消防炮1在变视双目视觉系统下坐标为m(x,y,z)；[0071]开始工作时，变角双目视觉系统2识别当视角的火场图像所述控制器3进行图像处理并测是否发生火灾若发生，则进行场定位灭火处理；不发生，所述变视双目视觉系统2以定角速度循环作平与俯仰360°旋转，直至检测火灾发生，所述视角双目视觉系2停止转动；检测到火灾发生后，进行场定位灭火处理[0072]如图5-8所示，第二俯仰电12带动俯仰转动架7、第一相机、第二相机8转动,编码器9实时监测当俯仰转动架7的俯仰旋转角度为α；水平旋转云台11带动固定横架10旋转并检测实时固定架10的旋转角度，为β；第一相与第二水平旋转元的水平距离为d；旋转，消防炮1在变视角双视觉系统2下的坐标为：m'(x',y',z')则m与m'有如下坐标换关系：[0073][0074]目标火场在变视双目视觉系统2下的定位标为：f(xf,yf,zf)；[0075]消防炮1对准火场需的水平目标角度yaw为：[0076][0077]消防炮1对转火场需的俯仰目标角pitch由射程-角度方程pitchf(d)确定，该方程可通过定喷射距离得到防炮1的俯仰转角；旋转后，防炮1与目标火场的距离d为：[0078][0079]得到消防炮1的水与俯仰转动角度，控制器3控制消防炮1转动至标角度，然后消防炮喷射灭火剂。[0080]以上所述仅是本明的优选实施方，应当指出，对本技术邻域的普通术人员来说，在不离本发明原理的提下还可以做出干改进，这些改进应视为本发明的保范围。技特：1.一种具有变角双目结构的智消防炮系统，包括消防炮，用于喷灭火剂，所述消防炮底部设有用于检及调整消防炮水与俯仰角度的消防角度调整机构；其征在于，还包括变视角双目视觉统，设置在消防炮后方，用于识别当视角的火场图像所述变视角双目觉系统以一定角速循环作水平方向360°旋转与俯仰方向360°旋转，直至检测火灾发生，所述视角双目视觉系停止转动，并发送号给控制器，所述制器计算变视角目视觉系统旋转的消防炮坐标，进计算火场相对于消炮的空间位置，及消防炮对准火所需的水平与俯仰转角度，控制器发指令控制消防炮动，消防炮喷射火剂。2.根据权利要求1所述的具有变角双目结构的智消防炮系统，其征在于，所述消炮角度调整机构包括设置在所述消防底部的第一水平转单元和第一俯仰转单元；第一角度感器，安装在所第一水平旋转单上，用于检测所述防炮的水平旋转角；第二角度传感，安装在所述第俯仰旋转单元上，于检测所述消防炮俯仰旋转角度。3.根据权要求2所述的具有变视双目结构的智能消防炮统，其特征在于所述变视角双目觉系统包括：一第水平旋转单元；固定横，其底部中心与述第二水平旋转单上端固定连接；俯仰转动架，安在所述固定横架，所述俯仰转动能够相对所述固定架实现俯仰转动；少两个相机，设在所述俯仰转动上，形成双目结构第二俯仰旋转单元用于驱动所述俯转动架进行俯仰动；转动角度传感，用于检测所述俯转动架的俯仰角；所述控制器与述第一水平旋转单、第一俯仰旋转单、消防炮、第一度传感器、第二度传感器、第二水旋转单元、第二俯旋转单元、第一机、第二相机以转动角度传感器电接。4.根据权要求3所述的具有变视角目结构的智能消炮系统，其特征在于，所述第二平旋转单元为水旋转云台。5.根据权利要求4所的具有变视角双目结构智能消防炮系统其特征在于，所水平旋转云台的底设有支架。6.根权利要求3所述的具有变角双目结构的智消防炮系统，其特征在于，所述一水平旋转单元第一俯仰旋转单以及第二俯仰旋转元均为电机。7.据权利要求3所述的具有视角双目结构的能消防炮系统，其特征在于，所转动角度传感器旋转编码器。8.一种智能消防炮统的工作方法，其特征于，基于一套智消防炮系统，所智能消防炮系统包：消防炮，用于射灭火剂，所述防炮的底部设有用检测及调整消防水平与俯仰角度的消防炮角调整机构；变视双目视觉系统，置在消防炮的后方用于识别当前视角火场图像，包括下步骤：s1、所述变视角双目视系统识别