基于机器视觉的智能化消防水炮控制关键技术研究

综合

基于机器视觉的智能化消防水炮控制关键技术研究

发布时间：2023-03-30

截止时间：2028-12-31

投入预算：面议

需求类型：技术难题需求

联系人：张琦

联系人电话：0516-83896150，18751512951

所在地：江苏省

简介： 需解决的主要技术难题1.消防水射流轨迹模型研究：基于移动粒子半隐式模拟仿真技术，研究消防水剂射流轨迹理论模型；基于射流轨迹图像测量技术，研究实验状态下射流轨迹状态分布；研究射流轨迹参数图像表征技术；基于实验数据对射流仿真轨迹修正，研究消防水剂射流轨迹落点耦合预测模型。2.消防水射流状态监测及落点预测。根据消防炮水射流运动特性与其轨迹图像特征的相关关系，研究基于视觉的水射流轨迹在线监测方法；基于水射流光反射特性及...
详细内容

需解决的主要技术难题

1.消防水射流轨迹模型研究：基于移动粒子半隐式模拟仿真技术，研究消防水剂射流轨迹理论模型；基于射流轨迹图像测量技术，研究实验状态下射流轨迹状态分布；研究射流轨迹参数图像表征技术；基于实验数据对射流仿真轨迹修正，研究消防水剂射流轨迹落点耦合预测模型。

2.消防水射流状态监测及落点预测。根据消防炮水射流运动特性与其轨迹图像特征的相关关系，研究基于视觉的水射流轨迹在线监测方法；基于水射流光反射特性及其图像灰度特征，研究图像水射流分割方法；针对射流轨迹空间状态特征，研究射流轨迹参数化表征方法；研究射流轨迹特征提取与消防炮工作参数表征方法；基于建立的射流轨迹模型，研究射流轨迹落点预测方法。

3.消防炮火场识别与跟踪灭火研究。以智能化消防水炮灭火过程中水平控制为目标，研究基于红外视觉的火场识别方法；依据消防员操作经验模式，研究基于单目手眼视觉伺服系统的火场瞄准与跟踪灭火方法；基于温度与圆形度特征的联合火点识别方法，研究多火源灭火控制方法。

期望实现的主要技术目标
1.依据现役电控消防水炮及消防机器人装配布局现状，设计智能化消防水炮视觉系统并布置于消防机器人，包括：整体视觉系统通过支架安装于消防炮身并与消防炮保持同步水平转动；近场视觉用以初段水射流图像采集并实现对于射流轨迹运动状态监测；红外视觉布局于消防炮头正上方位置用以消防炮正视角火场图像采集并实现对火源的识别与瞄准。
2.基于近场视觉的消防炮俯仰角度控制方案，包括：确定火源位置后的消防炮俯角度快速调整、俯仰角度调整克服供液压力波动带来的轨迹落点位置变化；提出了基于红外视觉的消防炮水平角度控制方案，实现灭火过程中对于火场的瞄准与跟踪灭火。