基于单目视觉的变电站巡检机器人导航系统的中期报告.docx

基于单目视觉的变电站巡检机器人导航系统的中期报告
一、项目简介
随着电力行业的不断发展，变电站的数量也越来越多，因此变电站的安全及巡视检修显得尤为重要。传统的巡视方式往往需要大量人力物力，操作繁琐；而且人员面对高温高压等危险环境，存在安全隐患。因此，开发一种能够自主、快速、准确地巡视变电站的机器人势在必行。
本项目基于单目视觉并结合机器人技术，研究设计了变电站巡检机器人导航系统。该系统能够在变电站内部进行自主导航，并能够实时地获取和处理变电站内部的图像信息，及时发现存在的安全隐患。同时，该系统具有良好的可扩展性和适应性，可以对不同型号的变电站进行适配。
二、已完成工作
1.系统架构设计
我们设计了如下的系统架构，包括摄像头采集模块、图像处理模块、SLAM建图模块和路径规划模块。其中，摄像头采集模块采集变电站内部的图像信息，图像处理模块对采集的图像信息进行预处理，提取关键信息；SLAM建图模块利用机器人从图像中提取的特征构建变电站的实时地图；路径规划模块根据地图信息规划机器人路径，实现自主导航。
2.图像预处理
我们对采集到的图像信息进行了如下处理：
（1）二值化处理：通过阈值分割将图像转化为黑白图像，方便后续处理；
（2）边缘检测：利用sobel算子提取图像中的边缘信息；
（3）特征点提取：利用Harris角点检测算法提取图像中的特征点，用于后续的SLAM建图。
3.SLAM建图
我们采用ORB-SLAM2算法进行SLAM建图，将机器人在变电站内的运动轨迹和特征点信息转化为地图信息，实现对变电站内部实时地图的构建。
三、下一步工作
1.路径规划
我们将实现路径规划模块的开发，实现对SLAM建图模块构建的实时地图的分析和处理，规划最优路径，实现机器人自主导航的功能。
2.算法优化
我们将对图像处理、SLAM建图算法、路径规划等方面进行进一步的优化，实现更加精准和高效的模块。
3.系统测试
我们将进行系统整体的测试，验证系统的性能和可靠性，确保机器人能够实现准确、快速、自主地巡视变电站内部。