一种消防机器人火焰自动瞄准方法、装置及系统与流程

一种消防人火自动瞄准、装及系与流本发明属于火源别与定位技术领，具体用于在消机器人领域，具体及一种消防机器人焰自动瞄准方法还涉及一种消防器人火焰自动跟踪置，还涉及一种防机器人火焰自瞄准系统。背技：随着城市空间更地向立体空间拓，目前常见的有型展览馆、体育馆大型商场、客运大等公众聚集建筑和大型厂房、仓、油库等工业建筑，它们往往具有各类型的内部大空。这类建筑物内铺设大量电线电缆大功率电器，火灾患众多。采用与火焰探测联动的可移动自消防炮是解决这问题的较好方案。用具有自动定位系火焰探测器来控消防炮组，实现点扑救的主动式灭系统是解决这一问的有效方案。当前众多火灾探系统基于多种火识别模式中，最见的是烟感探测系、温感探测系统、外探测系统、可光探测系统、气探测系统和复合式测系统等。基于烟雾传感器温度传感器适合紧急火焰探测，法检测远距离的火，不太适合于大空场合。基于红外的火焰探测，其测距离能达到30米，但更远的火焰就无识别。基于可见的火焰检测，其测距离能高达几百。由于火焰无法反电波，所以无法用激光雷达或者tof相机进行测。同时，双目相机由测距只有几米远也无法定位远距的火焰位置。技实要素：本发明的目的在克服现有技术中不足，提供了一消防机器人火焰自瞄准方法，解决了有技术中无法定火焰位置的技术题。为解决上述技术题，本发明提供如下技术方案。第一方面，本发提供了一种消防器人火焰自动瞄方法，包括以下过：采集水炮周围的像；检测所述图像中无火焰，若有火，则获取火焰中在此图像中位置；基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮方向矢量，以驱动炮向此方向运动；在水炮运动过程继续采集周围图，检测图像中火中心位置并找到火中心距离图像中心最近的图像，将到的该图像拍摄对应的水炮角度作最佳角度，以驱动炮转动到此最佳度进行灭火。可选的，所述检图像中有无火焰包括：采用yolo算法练后生成的深度习模型检测图像中无火焰。可选的，所述基火焰中心位置和机参数，计算出焰相对水炮的方向量，包括：基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮水平方向倾斜角度和垂直方向倾斜角va，具体计算公式为：tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；其中，(u,v)是火中心成像点在成平面的横纵坐标，(u0,v0)是像中心在成像平面的坐标，是相机焦距，c是焦距单和像素单位的比系数。第二方面，本发还提供了一种消机器人火焰自动准装置，包括以下程：图像采集模块，于采集水炮周围图像；火焰检测模块，于检测图像中有火焰，若有火焰则获取火焰中心在图像中位置；火焰方向计算模，用于基于火焰心位置和相机参，计算出火焰相对炮的方向矢量，以动水炮向此方向动；火焰方向修正模，用于在水炮运过程中继续采集围图像，检测图像火焰中心位置并找火焰中心距离图中心点最近的图，将找到的该图像摄时对应的水炮角作为最佳角度，驱动水炮转动到佳角度进行灭火。可选的，所述火检测模块中，所检测图像中有无焰，包括：采用yolo算法练后生成的深度习模型检测图像中无火焰。可选的，所述火方向计算模块中所述基于火焰中位置和相机参数，算出火焰相对水炮方向矢量，包括基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮水平方向倾斜角度和垂直方向倾斜角va，具体计算公式为：tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；其中，(u,v)是火中心成像点在成平面的横纵坐标，(u0,v0)是像中心在成像平面的坐标，是相机焦距，c是焦距单和像素单位的比系数。第三方面，本发还提供了一种消机器人火焰自动准系统，包括：相、水炮和驱动调整统；所述相机固定在炮上，用于采集炮周围的图像，将采集的图像上传驱动调整系统；所述驱动调整系，采用上述方法动水炮瞄准火焰行灭火。与现有技术相比本发明所达到的益效果是：本发能够在采用一个单相机情况下，准确测出火焰位置并动消防炮对准火。附图说明图1是本发明的系部署图；图2是本发明的计火焰方向方法示图；图3是本发明的寻水炮最佳转角方示意图。具体实施方式下面结合附图对发明作进一步描。以下实施例仅于更加清楚地说明发明的技术方案，不能以此来限制发明的保护范围本发明基于可见摄像头采集周围像信息，通过深学习算法识别出火的二维坐标，计算其方向矢量，驱水炮向此方向运，并在水炮运动过中不断识别火焰，终找到最合适的度，水炮再次转到最优角度进行灭，从而完成水炮自瞄准火焰。本发成本低，部署简，定位精度高，已实际项目中落地。实施例1本发明的一种消机器人火焰自动准方法，参见图1所示，包括以步骤：步骤1，在能够平和垂直方向自由动的水炮上固定装一个高清摄像头（即相机）；通高清摄像头实时集水炮周围各角的图像。利用火焰本对深度学习的yolo算进行训练，生成练后的深度学习型。采用训练的深度学习模型检采集到的图像中无火焰，当检测有火焰时，获取火中心区域在图像中二维坐标。步骤2，根据火中心在相机成像平中的二维坐标（u,v），以及此图相对水炮的角度方向计算出火焰相对炮水平方向倾斜度ha和垂直方向倾斜角度va。相机成像平面、机及火焰之间的置关系参见图2所示，相机成像面为二维坐标系，定义像中心为(u0,v0)，火焰中心标为(u,v)，根据相机成像平面之间的三角系，可知火焰相水炮水平方向倾角度ha关系为tanha=c*(u-u0)/f，垂方向倾斜角度va为tanva=c*(v-v0)/f。其，(u,v)是火焰中心成像在成像平面的横坐标，(u0,v0)是图像中心在成平面的坐标，f是相机距，c是焦距单位和像素单的比例系数。步骤3，得出火点的水平和垂直偏角度后，下一步要驱动水炮水平转角度ha和垂直动角度va。但由于在实际程安装过程中，机光心和水炮存在位置偏移，相机在水炮中的装位置并不是固精确的，导致水炮标系和相机坐标系接转换关系不是定的。如图3所示，如果按照图3计算出来的水平倾斜角和垂直倾斜角度水炮会转动到角α1处，并没有对准火焰。实际上火焰角度α2处。因此，需要次纠正转动角度解决方法是，本明不依赖于相机水炮的坐标转换系，而是通过计算的初始角度驱动水转动，并在移动过程中通过不断照，针对所拍摄照检测火焰位置，火中心最接近图像心点（即火焰中距离图像中心点最）的那张图片就是佳图片，而拍摄张图片当时的水角度就是最佳角度步骤4，驱动水再次转动到最佳角进行灭火。本发明专利在采单个摄像头情况，通过深度学习法对火焰进行检测算出火焰的大概角，在驱动水炮转过程中通过不断照、检测，从而得火焰的准确角度，次驱动水炮转动准火焰。解决了机和水炮轴心位置差带来的火焰定位精确的问题。实施例2基于与实施例1同的发明构思，本明的一种消防机器火焰自动瞄准装置，包括以下过：图像采集模块，于采集水炮周围图像；火焰检测模块，于检测图像中有火焰，若有火焰则获取火焰中心在图像中位置；火焰方向计算模，用于基于火焰心位置和相机参，计算出火焰相对炮的方向矢量；火焰方向修正模，用于在驱动水向此方向运动过中继续采集周围图，检测图像中火焰心位置并找到火中心距离图像中点最近的图像，将到的该图像拍摄时应的水炮角度作最佳角度，以驱水炮转动到最佳角进行灭火。可选的，所述火检测模块中，所检测图像中有无焰，包括：采用yolo算法练后生成的深度习模型检测图像中无火焰。可选的，所述火方向计算模块中所述基于火焰中位置和相机参数，算出火焰相对水炮方向矢量，包括基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮水平方向倾斜角度和垂直方向倾斜角va，具体计算公式为：tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；其中，(u,v)是火中心成像点在成平面的横纵坐标，(u0,v0)是像中心在成像平面的坐标，是相机焦距，c是焦距单和像素单位的比系数。本发明装置中各块的具体实现方参见实施例1方法中各步骤过程实施例3基于与实施例1同的发明构思，本明的一种消防机器火焰自动瞄准系统，包括：相机水炮和驱动调整统；所述相机固定在炮上，用于采集炮周围的图像，将采集的图像上传驱动调整系统；所述驱动调整系，采用上述方法动水炮瞄准火焰行灭火。本发明系统中具实现方案参见实例1方法中各步骤过程。本领域内的技术员应明白，本申的实施例可提供方法、系统、或计机程序产品。因此本申请可采用完硬件实施例、完软件实施例、或结软件和硬件方面的施例的形式。而，本申请可采用一个或多个其中包有计算机可用程序码的计算机可用储介质（包括但限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器）上实施的计算程序产品的形式。本申请是参照根本申请实施例的法、设备（系统、和计算机程序产的流程图和／或方图来描述的。应解可由计算机程指令实现流程图和或方框图中的每一程和／或方框、及流程图和／或框图中的流程和／方框的结合。可提这些计算机程序令到通用计算机专用计算机、嵌入处理机或其他可编数据处理设备的理器以产生一个器，使得通过计算或其他可编程数据理设备的处理器行的指令产生用实现在流程图一个程或多个流程和／方框图一个方框多个方框中指定功能的装置。这些计算机程序令也可存储在能导计算机或其他编程数据处理设备特定方式工作的计机可读存储器中使得存储在该计机可读存储器中的令产生包括指令装的制造品，该指装置实现在流程一个流程或多个流和／或方框图一个框或多个方框中定的功能。这些计算机程序令也可装载到计机或其他可编程据处理设备上，使在计算机或其他可程设备上执行一列操作步骤以产计算机实现的处理从而在计算机或其可编程设备上执的指令提供用于现在流程图一个流或多个流程和／或框图一个方框或个方框中指定的能的步骤。以上所述仅是本明的优选实施方，应当指出，对本技术领域的普通术人员来说，在不离本发明技术原的前提下，还可做出若干改进和变，这些改进和变型应视为本发明的护范围。技特：1.一种消防机人火焰自动瞄准法，其特征是，包以下过程：采集水炮周围的像；检测所述图像中无火焰，若有火，则获取火焰中在此图像中位置；基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮方向矢量，以驱动炮向此方向运动；在水炮运动过程继续采集周围图，检测图像中火中心位置并找到火中心距离图像中心最近的图像，将到的该图像拍摄对应的水炮角度作最佳角度，以驱动炮转动到此最佳度进行灭火。2.根据权利要1所述的一种消机器人火焰自动瞄方法，其特征是所述检测图像中有无焰，包括：采用yolo算法练后生成的深度习模型检测图像中无火焰。3.根据权利要1所述的一种消机器人火焰自动瞄方法，其特征是所述基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮方向矢量，包括：基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮水平方向倾斜角度和垂直方向倾斜角va，具体计算公式为：tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；其中，(u,v)是火中心成像点在成平面的横纵坐标，(u0,v0)是像中心在成像平面的坐标，是相机焦距，c是焦距单和像素单位的比系数。4.一种消防机人火焰自动瞄准置，其特征是，包以下过程：图像采集模块，于采集水炮周围图像；火焰检测模块，于检测所述图像有无火焰，若有焰，则获取火焰中在此图像中位置；火焰方向计算模，用于基于火焰心位置和相机参，计算出火焰相对炮的方向矢量，以动水炮向此方向动；火焰方向修正模，用于在水炮运过程中继续采集围图像，检测图像火焰中心位置并找火焰中心距离图中心点最近的图，将找到的该图像摄时对应的水炮角作为最佳角度，驱动水炮转动到佳角度进行灭火。5.根据权利要4所述的一种消机器人火焰自动瞄装置，其特征是所述火焰检测模块中所述检测图像中无火焰，包括：采用yolo算法练后生成的深度习模型检测图像中无火焰。6.根据权利要4所述的一种消机器人火焰自动瞄装置，其特征是所述火焰方向计算模中，所述基于火中心位置和相机数，计算出火焰相水炮的方向矢量，括：基于火焰中心位和相机参数，计出火焰相对水炮水平方向倾斜角度和垂直方向倾斜角va，具体计算公式为：tanha=c*(u-u0)/f，tanva=c*(v-v0)/f；其中，(u,v)是火中心成像点在成平面的横纵坐标，(u0,v0)是像中心在成像平面的坐标，是相机焦距，c是焦距单和像素单位的比系数。7.一种消防机人火焰自动瞄准统，其特征是，包：相机、水炮和动调整系统；所述相机固定在炮上，用于采集炮周围的图像，将采集的图像上传驱动调整系统；所述驱动调整系，采用权利要求1-3任一所述方