[發(fā)明專利]無人飛行器、檢查方法及檢查程序

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010410540.2
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111953892A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤田謙一郎;館陽介
• 申請（專利權(quán)）人: 阿爾派株式會社
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉英華

提供一種能夠容易地識別有無必要進(jìn)行檢查對象物的重新拍攝的無人飛行器。本發(fā)明的無人飛行器(100)具有：拍攝相機(jī)(140)，拍攝檢查對象物；物體檢測部(130)，檢測檢查對象物的相對位置；角度調(diào)整部(150)，基于由物體檢測部(130)檢測出的相對位置，調(diào)整拍攝相機(jī)(130)的拍攝方向的角度；判定單元，在拍攝檢查對象物時，判定檢查對象物是否從拍攝相機(jī)的影像幀脫離；以及存儲單元，在判定為檢查對象物從影像幀脫離時，存儲包括該判定結(jié)果的拍攝失敗信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程操作或者自主式的無人飛行器，尤其涉及具備檢查對象物的拍攝功能的無人機(jī)。

背景技術(shù)

例如架設(shè)于鐵塔的輸電線的表面等的檢查，是由作業(yè)者使用雙筒望遠(yuǎn)鏡直接目視輸電線的表面、或者從直升機(jī)目視、或者由攀登到鐵塔上的人沿著電線進(jìn)行確認(rèn)、或者利用自走器等來進(jìn)行的。若在這樣的高處的構(gòu)造物的檢查中能夠使具備航拍功能的無人機(jī)接近，利用相機(jī)拍攝檢查部位，并得到與作業(yè)者目視檢查部位相同的影像，則能夠大幅削減檢查所需的成本。另外，以在確定的飛行路線上以確定的速度飛行并自動返回降落至起飛地點(diǎn)的方式控制機(jī)體的自主控制技術(shù)的開發(fā)正在進(jìn)展，且正在實(shí)用化。

在專利文獻(xiàn)1的航拍方法中，如圖1所示，通過自主控制而飛行的A/C直升機(jī)1按照預(yù)先設(shè)定的飛行路線，在作為出發(fā)地點(diǎn)的地面站2起飛之后，飛行到鐵塔A的上方的(a)點(diǎn)為止，接著沿高架電線W平行地飛行到鐵塔B的上方的(b)點(diǎn)為止，在此期間，一邊以高架電線W位于相機(jī)的拍攝區(qū)域的中心的方式追蹤高架電線W一邊連續(xù)地記錄高架電線W的影像。另外，通過在飛行中測定到高架電線W為止的距離，并根據(jù)測定出的距離調(diào)整相機(jī)的變焦倍率，從而能夠在相機(jī)框架內(nèi)記錄被放大為足夠大小的高精細(xì)的高架電線W的影像。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-027448號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

近年來，正在進(jìn)行使用如無人機(jī)那樣的小型無人飛行器的架空線/電線的檢查系統(tǒng)的開發(fā)、實(shí)用化。在無人機(jī)上搭載有用于檢測出到檢查對象物為止的距離以及角度的物體檢測傳感器(例如LiDAR)，無人機(jī)基于物體檢測傳感器的檢測結(jié)果以使機(jī)體與檢查對象物的位置關(guān)系保持恒定的方式進(jìn)行自主飛行，從而追蹤檢查對象物的同時防止與檢查對象物接觸。另外，在無人機(jī)上經(jīng)由萬向架搭載有對檢查對象物進(jìn)行拍攝的相機(jī)。萬向架是能夠在三維方向上對相機(jī)的朝向進(jìn)行微調(diào)整的致動器，萬向架利用物體檢測傳感器的檢測結(jié)果來控制相機(jī)的角度，以使得即使無人機(jī)的姿勢變化，相機(jī)也始終對無人機(jī)的鉛垂方向進(jìn)行拍攝。其結(jié)果，拍攝被控制為檢查對象物被拍攝在拍攝框的中央。

在執(zhí)行基于無人機(jī)的檢查拍攝時，有時機(jī)體的姿勢、位置由于強(qiáng)風(fēng)等要因而急劇變化。此時，萬向架動作以吸收機(jī)體的姿勢變化。圖2的(A)是從側(cè)方示意性地表示機(jī)體10和高架電線W的圖，當(dāng)在高架電線W的正上方飛行中從橫向吹動風(fēng)K時，機(jī)體10向風(fēng)的一方傾斜機(jī)體，欲維持高架電線W的正上方的飛行位置。此時，萬向架將相機(jī)的角度控制為高架電線W進(jìn)入拍攝范圍S。

另外，圖2的(B)是從上方示意性地表示機(jī)體10和高架電線W的圖，存在風(fēng)K吹動等而以使機(jī)體10遠(yuǎn)離高架電線W的方式沿橫向P流動的情況。在該情況下，也以機(jī)體10朝向高架電線W的方向Q的方式進(jìn)行飛行控制，萬向架也以抑制這些影響的方式控制相機(jī)的角度。然而，在最終無法完全吸收無人機(jī)的急劇的姿勢變化的情況下，如圖3所示，發(fā)生高架電線W從拍攝范圍S脫離的所謂的出畫。關(guān)于高架電線W是否出畫，如果不在無人機(jī)的返回后再現(xiàn)由相機(jī)拍攝到的影像數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行視覺確認(rèn)則無法知道。因此，需要在現(xiàn)場再現(xiàn)并查驗(yàn)所拍攝到的影像數(shù)據(jù)，這樣的作業(yè)非常繁雜。

本發(fā)明的目的在于，解決上述以往的課題，提供一種能夠容易地識別檢查對象物的重新拍攝有無必要的無人飛行器、檢查方法以及檢查程序。