一種具有變視角雙目結(jié)構(gòu)的消防炮系統(tǒng)及方法與流程

一種具有角雙結(jié)構(gòu)的消系統(tǒng)方法流程：1.本發(fā)明涉及種具有變視角雙結(jié)構(gòu)的智能消防炮統(tǒng)及方法，屬于防領(lǐng)域。背技：：2.近年來，隨消防產(chǎn)品強制性證等政策的取消，能消防設(shè)備的層不窮，尤其是以視為主的智能化消炮，研究眾多。視覺為主的智能化防炮可在無人參與情況實進行發(fā)現(xiàn)場、定位火場等火動作，提高了滅效率，降低了人為與滅火場景造成事故發(fā)生率。3.申請?zhí)朿n201811062299.8的專利提出了一種基于火源定位識的消防機器人控制方法，利用標定的雙目紅外像頭對火源進行別與定位，然后計消防炮的俯仰角，專利構(gòu)建了紅外目系統(tǒng)，但是紅相機的視角范圍是限的，當目標火場在當前紅外雙目統(tǒng)的視角范圍時如何進行識別定位該專利并未給出方。4.申請?zhí)?01310473133.6的專利公開了一種旋轉(zhuǎn)可調(diào)式目視覺的目標識定位裝置及其在農(nóng)果實采摘機械的用，該專利通過雙目攝像機安裝在旋轉(zhuǎn)底座上的實現(xiàn)自由度的運動，時也給出了其在業(yè)果實采摘上的應(yīng)，但是該專利并未細說明旋轉(zhuǎn)可調(diào)目攝像機是如何位的。5.申請?zhí)朿n201610622640.5的專利公開了一種擴展雙目相機定范圍的方法和裝置，可判斷目是否超出雙目相視場，控制底座動雙目相機的鏡頭轉(zhuǎn)，使雙目相機視場一直覆蓋待位目標，同時該利也給出了旋轉(zhuǎn)后標系轉(zhuǎn)化的方法，專利主要公開了目相機旋轉(zhuǎn)后的標定位方法，但是水平旋轉(zhuǎn)時，并不按照該專利的所出了坐標系轉(zhuǎn)換法進行計算。6.由此可見，有基于雙目視覺術(shù)的消防炮存在以不足：7.第一.在滅火場中，由于安全距的限制，火場往往滅火設(shè)備的距離往較大，而現(xiàn)有雙視覺系統(tǒng)在大距定位情況下，由光學(xué)原理限制，其像畫面較小，拍攝火災(zāi)場景有限；此,雙目視覺系統(tǒng)視角范固定，面對滅火場景，火場有可會超出對當前的目視覺系統(tǒng)的視范圍，針對超出視范圍，如何對火場行識別與定位，究相對較少。8.第二.現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)目視覺系統(tǒng)的研重點多側(cè)重于視角換后，目標的空坐標是如何變化的及標定參數(shù)的優(yōu)，而如何根據(jù)變后的坐標進行控制的研究相對較少。技實要素：9.針對以上問：本文提出了一具有變視角雙目結(jié)的智能消防炮系及方法，該系統(tǒng)具有視角雙目視覺系，可在多視角主發(fā)現(xiàn)火場、定位火，提高了識別與定火場的范圍；同，該系統(tǒng)可根據(jù)視角后的雙目視覺統(tǒng)的定位結(jié)果控制防炮噴射滅火劑提高了消防炮的火效率。10.為了實現(xiàn)上述術(shù)目的，本發(fā)明用如下的技術(shù)方案11.一種具有變視雙目結(jié)構(gòu)的智能防炮系統(tǒng)，包括：12.消防炮，用于射滅火劑，所述防炮的底部設(shè)有用檢測及調(diào)整消防水平與俯仰角度的防炮角度調(diào)整機；13.還包括：變視雙目視覺系統(tǒng)，置在消防炮的后方用于識別當前視的火場圖像，所述視角雙目視覺系以一定角速度循作水平方向360°旋轉(zhuǎn)與俯仰方向360°旋轉(zhuǎn)，直至檢到火災(zāi)發(fā)生，所變視角雙目視覺系停止轉(zhuǎn)動，并發(fā)信號給控制器，所述制器計算變視角目視覺系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的消防炮坐標，進計算火場相對于消炮的空間位置，及消防炮對準火所需的水平與俯仰轉(zhuǎn)角度，控制器發(fā)指令控制消防炮動，消防炮噴射火劑。14.所述消防炮角調(diào)整機構(gòu)包括：15.設(shè)置在所述消炮底部的第一水旋轉(zhuǎn)單元和第一俯旋轉(zhuǎn)單元；16.第一角度傳感，安裝在所述第水平旋轉(zhuǎn)單元上，于檢測所述消防的水平旋轉(zhuǎn)角度；17.第二角度傳感，安裝在所述第俯仰旋轉(zhuǎn)單元上，于檢測所述消防的俯仰旋轉(zhuǎn)角度。18.所述變視角雙視覺系統(tǒng)包括：19.一第二水平旋單元；20.固定橫架，其部中心與所述第水平旋轉(zhuǎn)單元上端定連接；21.俯仰轉(zhuǎn)動架，裝在所述固定橫上，所述俯仰轉(zhuǎn)動能夠相對所述固橫架實現(xiàn)俯仰轉(zhuǎn)動22.至少兩個相機設(shè)置在所述俯仰動架上，形成雙目構(gòu)；23.第二俯仰旋轉(zhuǎn)元，用于驅(qū)動所俯仰轉(zhuǎn)動架進行俯轉(zhuǎn)動；24.轉(zhuǎn)動角度傳感，用于檢測所述仰轉(zhuǎn)動架的俯仰角；25.所述控制器與述第一水平旋轉(zhuǎn)元、第一俯仰旋轉(zhuǎn)元、消防炮、第角度傳感器、第二度傳感器、第二水平旋轉(zhuǎn)元、第二俯仰旋單元、第一相機、第二相機以轉(zhuǎn)動角度傳感器連接。26.所述第二水平轉(zhuǎn)單元為水平旋云臺。27.所述水平旋轉(zhuǎn)臺的底部設(shè)有支。28.所述第一水平轉(zhuǎn)單元、第一俯旋轉(zhuǎn)單元以及第二仰旋轉(zhuǎn)單元均為機。29.所述轉(zhuǎn)動角度感器為旋轉(zhuǎn)編碼。30.本發(fā)明進一步提出了一種智能防炮系統(tǒng)的工作方，基于一套智能防炮系統(tǒng)，所述智消防炮系統(tǒng)包括31.消防炮，用于射滅火劑，所述防炮的底部設(shè)有用檢測及調(diào)整消防水平與俯仰角度的防炮角度調(diào)整機；32.變視角雙目視系統(tǒng)，設(shè)置在消炮的后方，用于識當前視角的火場像，包括以下步：33.s1、所述變視雙目視覺系統(tǒng)識當前視角的火場圖，所述控制器進圖像處理并檢測是發(fā)生火災(zāi)，若發(fā)，則進行定位滅處理；若不發(fā)生，述變視角雙目視覺統(tǒng)以一定角速度環(huán)作水平方向360°旋轉(zhuǎn)與俯仰方向360°旋轉(zhuǎn)，直至檢測火災(zāi)發(fā)生，所述視角雙目視覺系停止轉(zhuǎn)動；34.s2、檢測到火發(fā)生后，進行火定位滅火處理，具是：35.s21、所述防炮在所述變視雙目視覺系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，其在所述變視雙目視覺系統(tǒng)坐標系的坐標點發(fā)生改，首先重新計算視角雙目視覺系統(tǒng)轉(zhuǎn)后的消防炮坐標當消防炮水平俯仰角度均0°時，調(diào)整變視角目視覺系統(tǒng)相機軸線與消防炮炮中心線平行，此時置變視角雙目視覺統(tǒng)水平與俯仰轉(zhuǎn)角度均為0°，旋轉(zhuǎn)前消防炮變視角雙目視覺統(tǒng)下的坐標為：m(x,y,z)；36.旋轉(zhuǎn)后消防炮變視角雙目視覺統(tǒng)下的坐標為m'(x',y',z')，則則m與m'有如下坐換算關(guān)系：[0037][0038]其中，α為第俯仰旋轉(zhuǎn)單元帶動仰轉(zhuǎn)動架轉(zhuǎn)動的仰旋轉(zhuǎn)角度；[0039]β為第二水平轉(zhuǎn)單元帶動固定架水平旋轉(zhuǎn)的水旋轉(zhuǎn)角度；[0040]d為第一相機與二水平旋轉(zhuǎn)單元水平距離；[0041]s22、計算火場相于消防炮的空間置、以及消防炮對火場所需的水平俯仰旋轉(zhuǎn)角度；[0042]假設(shè)目標火場在視角雙目視覺系下的定位坐標為f(xf,yf,zf)；[0043]消防炮對準火場需的水平目標角yaw為：[0044][0045]消防炮對準火場需的俯仰目標角pitch由射程-角度方程pitchf(d)確定，其中，d為水平旋后，消防炮與目火場的距離，通過下式獲：[0046][0047]得到所述消防炮水平與俯仰轉(zhuǎn)動度后，所述控制控制所述消防炮轉(zhuǎn)至目標角度，然后防炮噴射滅火劑[0048]本發(fā)明的有益效是：[0049]本發(fā)明提供的一具有變視角雙目構(gòu)的智能消防炮統(tǒng)，包括消防炮、一角度傳感器、第角度傳感器、變角雙目視覺系統(tǒng)控制器；第一角度感器反饋消防炮的平轉(zhuǎn)動角度，第角度傳感器反饋防炮的俯仰旋轉(zhuǎn)角；變視角雙目視覺統(tǒng)獲取圖像，并測在當前視場是發(fā)生火災(zāi)，若發(fā)生則進行火場定位滅處理；若未發(fā)生則變視角雙目視系統(tǒng)進行水平方向°旋轉(zhuǎn)與俯仰方向360°旋轉(zhuǎn)，直至檢測火在發(fā)生，停止動，在當前雙目覺系統(tǒng)的視角下進定位滅火處理。[0050]進行火場定位時本發(fā)明首先計算視角雙目視覺系旋轉(zhuǎn)后的消防炮坐，進而計算火場相于消防炮的空間置，以及消防炮準火場所需的水平與俯仰旋轉(zhuǎn)角度，控器發(fā)送指令控制防炮轉(zhuǎn)動，消防噴射滅火劑。[0051]本發(fā)明解決了現(xiàn)基于雙目視覺定的智能化消防炮角單一，難以識別位視場以外的火場問題，提高了智化消防炮的視覺別定位范圍以及智化消防炮的滅火效。附圖說明：[0052]圖1是本發(fā)明的整布置圖；[0053]圖2是本發(fā)明的第與第二角度傳感的布置示意圖；[0054]圖3是本發(fā)明的變角雙目視覺系統(tǒng)構(gòu)圖；[0055]圖4是本發(fā)明的變角雙目視覺系統(tǒng)仰與水平角度置0示意圖；[0056]圖5是本發(fā)明的變角雙目視覺系統(tǒng)仰旋轉(zhuǎn)示意圖；[0057]圖6是本發(fā)明的變角雙目視覺系統(tǒng)平旋轉(zhuǎn)示意圖；[0058]圖7是本發(fā)明的第相機與第二水平轉(zhuǎn)單元的水平距離意圖；[0059]圖8是本發(fā)明的消炮定位滅火控制程圖。[0060]圖中所示：1.防炮；2.變視角雙目視覺統(tǒng)；3.控制器；4.第二度傳感器；5.第一角傳感器；6.第一相機；7.仰轉(zhuǎn)動架；8.第二相機9.編碼器；10.固定橫架11.水平旋轉(zhuǎn)云臺；12.俯電機；13.支架；14.消防炮炮頭中心線；15.第一機光軸線。具體實施方式[0061]下面結(jié)合說明書圖以及具體實施對本發(fā)明的技術(shù)案作進一步詳細描。[0062]如圖1所示，本發(fā)提供的一種具有視角雙目結(jié)構(gòu)的智消防炮系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括：防炮1、變視角雙目視覺統(tǒng)2、控制器3、第一角度感器4、第二角傳感器5[0063]如圖2所示，第一度傳感器5安裝在消防炮1的水平電上，第二角度傳器4安裝在消防炮1的第一俯仰電機上，用于實時測消防炮1水平與俯仰轉(zhuǎn)角度。[0064]如圖3所示，變視雙目視覺系統(tǒng)2包括第一相機6、俯仰轉(zhuǎn)動架7、第二相機8、編碼器9、定橫架10、水平旋轉(zhuǎn)云臺11、二俯仰電機12支架13；第一相機6和第一相8平行安裝在俯仰轉(zhuǎn)動架7上，[0065]固定橫架，其底中心與所述水平轉(zhuǎn)云臺11上端固定連接；[0066]俯仰轉(zhuǎn)動架7，裝在所述固定橫架，所述俯仰轉(zhuǎn)動能夠相對所述固定架10實現(xiàn)俯仰動，俯仰轉(zhuǎn)動架7上安裝有第相機和第二相機且第一相機和第二相機平行置；[0067]第二俯仰電機12用于動所述俯仰轉(zhuǎn)動進行俯仰轉(zhuǎn)動；[0068]旋轉(zhuǎn)編碼器，用檢測所述俯仰轉(zhuǎn)架的俯仰角度；[0069]控制器3與水平電、第一俯仰電機消防炮、第一角度感器、第二角度感器、水平旋轉(zhuǎn)臺11、第二俯仰電機12、第相機、第二相機及旋轉(zhuǎn)編碼器電連接。[0070]如圖4所示，消防1此時的水平與俯仰角度為0°，調(diào)整變視角雙視覺系統(tǒng)相機光線與消防炮炮頭心線平行，此時設(shè)變視角雙目視覺系水平與俯仰轉(zhuǎn)動度均為0°，消防炮1在變視雙目視覺系統(tǒng)下坐標為m(x,y,z)；[0071]開始工作時，變角雙目視覺系統(tǒng)2識別當視角的火場圖像所述控制器3進行圖像處理并測是否發(fā)生火災(zāi)若發(fā)生，則進行場定位滅火處理；不發(fā)生，所述變視雙目視覺系統(tǒng)2以定角速度循環(huán)作平與俯仰360°旋轉(zhuǎn)，直至檢測火災(zāi)發(fā)生，所述視角雙目視覺系2停止轉(zhuǎn)動；檢測到火災(zāi)發(fā)生后，進行場定位滅火處理[0072]如圖5-8所示，第二俯仰電12帶動俯仰轉(zhuǎn)動架7、第一相機、第二相機8轉(zhuǎn)動,編碼器9實時監(jiān)測當俯仰轉(zhuǎn)動架7的俯仰旋轉(zhuǎn)角度為α；水平旋轉(zhuǎn)云臺11帶動固定橫架10旋轉(zhuǎn)并檢測實時固定架10的旋轉(zhuǎn)角度，為β；第一相與第二水平旋轉(zhuǎn)元的水平距離為d；旋轉(zhuǎn)，消防炮1在變視角雙視覺系統(tǒng)2下的坐標為：m'(x',y',z')則m與m'有如下坐標換關(guān)系：[0073][0074]目標火場在變視雙目視覺系統(tǒng)2下的定位標為：f(xf,yf,zf)；[0075]消防炮1對準火場需的水平目標角度yaw為：[0076][0077]消防炮1對轉(zhuǎn)火場需的俯仰目標角pitch由射程-角度方程pitchf(d)確定，該方程可通過定噴射距離得到防炮1的俯仰轉(zhuǎn)角；旋轉(zhuǎn)后，防炮1與目標火場的距離d為：[0078][0079]得到消防炮1的水與俯仰轉(zhuǎn)動角度，控制器3控制消防炮1轉(zhuǎn)動至標角度，然后消防炮噴射滅火劑。[0080]以上所述僅是本明的優(yōu)選實施方，應(yīng)當指出，對本技術(shù)鄰域的普通術(shù)人員來說，在不離本發(fā)明原理的提下還可以做出干改進，這些改進應(yīng)視為本發(fā)明的保范圍。技特：1.一種具有變角雙目結(jié)構(gòu)的智消防炮系統(tǒng)，包括消防炮，用于噴滅火劑，所述消防炮底部設(shè)有用于檢及調(diào)整消防炮水與俯仰角度的消防角度調(diào)整機構(gòu)；其征在于，還包括變視角雙目視覺統(tǒng)，設(shè)置在消防炮后方，用于識別當視角的火場圖像所述變視角雙目覺系統(tǒng)以一定角速循環(huán)作水平方向360°旋轉(zhuǎn)與俯仰方向360°旋轉(zhuǎn)，直至檢測火災(zāi)發(fā)生，所述視角雙目視覺系停止轉(zhuǎn)動，并發(fā)送號給控制器，所述制器計算變視角目視覺系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的消防炮坐標，進計算火場相對于消炮的空間位置，及消防炮對準火所需的水平與俯仰轉(zhuǎn)角度，控制器發(fā)指令控制消防炮動，消防炮噴射火劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有變角雙目結(jié)構(gòu)的智消防炮系統(tǒng)，其征在于，所述消炮角度調(diào)整機構(gòu)包括設(shè)置在所述消防底部的第一水平轉(zhuǎn)單元和第一俯仰轉(zhuǎn)單元；第一角度感器，安裝在所第一水平旋轉(zhuǎn)單上，用于檢測所述防炮的水平旋轉(zhuǎn)角；第二角度傳感，安裝在所述第俯仰旋轉(zhuǎn)單元上，于檢測所述消防炮俯仰旋轉(zhuǎn)角度。3.根據(jù)權(quán)要求2所述的具有變視雙目結(jié)構(gòu)的智能消防炮統(tǒng)，其特征在于所述變視角雙目覺系統(tǒng)包括：一第水平旋轉(zhuǎn)單元；固定橫，其底部中心與述第二水平旋轉(zhuǎn)單上端固定連接；俯仰轉(zhuǎn)動架，安在所述固定橫架，所述俯仰轉(zhuǎn)動能夠相對所述固定架實現(xiàn)俯仰轉(zhuǎn)動；少兩個相機，設(shè)在所述俯仰轉(zhuǎn)動上，形成雙目結(jié)構(gòu)第二俯仰旋轉(zhuǎn)單元用于驅(qū)動所述俯轉(zhuǎn)動架進行俯仰動；轉(zhuǎn)動角度傳感，用于檢測所述俯轉(zhuǎn)動架的俯仰角；所述控制器與述第一水平旋轉(zhuǎn)單、第一俯仰旋轉(zhuǎn)單、消防炮、第一度傳感器、第二度傳感器、第二水旋轉(zhuǎn)單元、第二俯旋轉(zhuǎn)單元、第一機、第二相機以轉(zhuǎn)動角度傳感器電接。4.根據(jù)權(quán)要求3所述的具有變視角目結(jié)構(gòu)的智能消炮系統(tǒng)，其特征在于，所述第二平旋轉(zhuǎn)單元為水旋轉(zhuǎn)云臺。5.根據(jù)權(quán)利要求4所的具有變視角雙目結(jié)構(gòu)智能消防炮系統(tǒng)其特征在于，所水平旋轉(zhuǎn)云臺的底設(shè)有支架。6.根權(quán)利要求3所述的具有變角雙目結(jié)構(gòu)的智消防炮系統(tǒng)，其特征在于，所述一水平旋轉(zhuǎn)單元第一俯仰旋轉(zhuǎn)單以及第二俯仰旋轉(zhuǎn)元均為電機。7.據(jù)權(quán)利要求3所述的具有視角雙目結(jié)構(gòu)的能消防炮系統(tǒng)，其特征在于，所轉(zhuǎn)動角度傳感器旋轉(zhuǎn)編碼器。8.一種智能消防炮統(tǒng)的工作方法，其特征于，基于一套智消防炮系統(tǒng)，所智能消防炮系統(tǒng)包：消防炮，用于射滅火劑，所述防炮的底部設(shè)有用檢測及調(diào)整消防水平與俯仰角度的消防炮角調(diào)整機構(gòu)；變視雙目視覺系統(tǒng)，置在消防炮的后方用于識別當前視角火場圖像，包括下步驟：s1、所述變視角雙目視系統(tǒng)識別