[發明專利]一種無人機巡檢航線規劃方法及相關裝置

在審

• 申請號: 202010425209.8
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111536977A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 劉高;林俊省;李國強;饒成成;彭熾剛;李雄剛;陳浩
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C11/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

本申請公開了一種無人機巡檢航線規劃方法及相關裝置，方法包括：基于三角形比例原理，根據預置相機CMOS邊長、預置相機焦距和預置相機夾角計算得到相機拍攝的視場角；根據視場角和預置拍攝高度計算每個拍攝點在地面的視場跨度；根據預置旁向重疊度、視場跨度和預置拍攝高度求取航帶寬度；利用根據航帶寬度求得的離塔距離和航帶寬度繪制無人機巡檢的蛇形飛行航線。本申請解決了現有的無人機巡檢航線不夠精準，不僅不利于無人機的合理利用，還導致采集的數據質量受影響的技術問題。

技術領域

本申請涉及無人機巡檢技術領域，尤其涉及一種無人機巡檢航線規劃方法及相關裝置。

背景技術

無人機采用傾斜攝影測量技術利用多臺傳感器從不同的角度對數據采集，高效快速的海量采集數據，真實反應地下桿塔的情況，滿足三維建模的信息需要。在城市管理方面的應用方面，能夠快速建立城市現狀的三維實體模型，針對不同的拍攝區域，能夠靈活的適應城市航拍，有效提高城市建模的效率；同時，通過傾斜攝影測量技術數據的不斷更新，能夠更好的為數字城市提供更好的管理依據。無人機點云平臺已經廣泛的應用于電力巡檢，通過點云采集的數據，確定桿塔的位置，目前點云已經成為攝影測量和遙感、計算機視覺、機器學習等多個領域常見數據源之一，常用的點云采集的方法有：配合GPS、全站儀采集法、直接設站法。但是點云信息提取研究仍然處于發展階段，還有存在許多問題，例如無人機巡檢期間，由于采集不到精確的數據，無法對桿塔進行準確的三維建模，從而導致巡檢易撞塔，造成巡檢效率低下；并且采集的航線不夠精準導致采集的數據完整度受影響，或者產生大量冗余數據，不僅浪費人力整理，還增加了飛行次數，浪費物力。

發明內容

本申請提供了一種無人機巡檢航線規劃方法及相關裝置，用于解決現有的無人機巡檢航線不夠精準，不僅不利于無人機的合理利用，還導致采集的數據質量受影響的技術問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種無人機巡檢航線規劃方法，包括：

基于三角形比例原理，根據預置相機CMOS邊長、預置相機焦距和預置相機夾角計算得到相機拍攝的視場角；

根據所述視場角和預置拍攝高度計算每個拍攝點在地面的視場跨度；

根據預置旁向重疊度、所述視場跨度和所述預置拍攝高度求取航帶寬度；

利用根據所述航帶寬度求得的離塔距離和所述航帶寬度繪制無人機巡檢的蛇形飛行航線。

優選地，所述預置拍攝高度的配置過程為：

根據預置航高公式計算無人機的相機距離地面的預置拍攝高度，所述預置航高公式為：

H＝f*GSD/α；

其中，f是相機的焦距，GSD是影像的地面分辨率，α是像元尺寸大小。

優選地，所述根據所述視場角和預置拍攝高度計算每個拍攝點在地面的視場跨度，包括：

根據所述視場角計算得到每個拍攝點的前夾角和后夾角；

根據所述前夾角、所述后夾角和所述預置拍攝高度，采用預置跨度公式計算每個拍攝點在地面的所述視場跨度，所述預置跨度公式為：

其中，H為所述預置拍攝高度，Front為所述前夾角，Back為所述后夾角。

優選地，所述根據預置旁向重疊度、所述視場跨度和所述預置拍攝高度求取航帶寬度，包括：

根據所述預置旁向重疊度和所述視場跨度計算地面重疊跨度；

通過所述地面重疊跨度和所述預置拍攝高度求取所述航帶寬度。

本申請第二方面提供了一種無人機巡檢航線規劃裝置，包括：