一种巡检航线规划方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115900655A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211375075.9(22)申请日2022.11.04(71)申请人南京韦博智控科技有限公司地址210000江苏省南京市江北新区大厂街道新华路148号6层626号(72)发明人王峰(74)专利代理机构南京聚匠知识产权代理有限公司32339专利代理师耿英(51)Int.Cl.G01C11/00(2006.01)G06F17/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种巡检航线规划方法(57)摘要本发明公开了一种巡检航线规划方法，本发明通过带有地理信息的裂缝的拟合多折线，自动进行采集航线的设计，其设计出的航线只针对特定裂缝进行采集，原始数据精准，数据量少且具有作业无人员安全风险、采集效率高、航线可自动重复执行等特点，非常适合后续的空三建模作业，能够非常真实准确的还原裂缝及周边各种细微的材质纹理与几何结构，为后期的计算模拟和预测预警提供数据基础。CN115900655ACN115900655A权利要求书1/2页1.一种巡检航线规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：根据采集设备的参数以及预期成果的分辨率GSD和预期采样重叠度，计算采集设备与被测点之间的相对距离Lrelative以及采集设备在水平方向上的采集间隔LH和在垂直方向上的采集间隔LV；步骤二：对已有的裂缝位置数据进行重采样；步骤三：对经过重采样的裂缝位置数据的每个点均进行对应影像覆盖面的提取，得到每个点的点云模型；步骤四：对提取出的每个点云模型进行法向量计算，得到影像覆盖面的平均法向量；步骤五：将平均法向量与垂直方向的夹角作为采集航点时云台的俯角；步骤六：通过法向量以及采集设备与被测点之间的相对距离Lrelative，计算采集航点的位置；步骤七：在垂直于重采样过程中内插采样点插入方向的方向上对多个航点分别进行整数倍的双向缓冲，得到偶数条旁向采集航线；步骤八：将旁向航线和裂纹测量主航线按弓字顺序连接，生成裂缝测量航线。2.如权利要求1所述的一种巡检航线规划方法，其特征在于，所述步骤一中采集设备的参数为X轴的像素Px、Y轴的像素Py、镜头焦距f和像元尺寸a；预期采样重叠度为水平重叠度H％、垂直重叠度V％；其中：Lrelative的计算公式为：LH的计算公式为：LH＝Px×(1‑H％)×GSD；LV的计算公式为：LV＝Py×(1‑V％)×GSD。3.如权利要求1所述的一种巡检航线规划方法，其特征在于，所述步骤二中重采样的方法如下：将裂缝位置数据由经纬度为单位的地理坐标系转化至使用米为单位的投影坐标系下；设定一阈值，若裂缝的位置数据中点n至点n+1的斜率大于阈值，则以水平方向的采集间隔LH计算内插采样点的位置并进行内插，反之则以垂直方向的采集间隔LV计算内插采样点的位置并进行内插；每次内插后，计算内插采样点至点n+1的距离，直至该距离小于上一内插采样点至点n+1的距离，完成点n至点n+1的内插，再以最后一个内插点的位置代替点n+1的位置，按照上述步骤进行点n+1至点n+2的内插。4.如权利要求3所述的一种巡检航线规划方法，其特征在于，所述步骤二中，阈值的设定方法如下：计算采集设备的长宽比，将得到的长宽比值作为阈值；阈值的计算公式为：裂缝的位置数据中的点n至点n+1的斜率的计算公式如下：计算裂缝位置数据中的点n至点n+1的偏航角Headingn，计算公式如下：2CN115900655A权利要求书2/2页若斜率大于阈值，则以水平方向的采集间隔LH计算内插采样点的位置Northi，Easti，Alititudei，并进行内插；其中，若Altituden+1‑Altituden＞0i，则Alititudei＝Altituden+LV；若Altituden+1‑Altituden≤0i，则Alititudei＝Altituden‑LV；Northi＝Northn+cos(Headingn)*DistV；Easti＝Eastn+sin(Headingn)*DistV；若斜率不大于阈值，则以垂直方向的采集间隔LV计算内插采样点的位置Northi，Easti，Alititudei，并进行内插；其中，若Altituden+1‑Altituden＞0i，则Alititudei＝Altituden+LV；若Altituden+1‑Altituden≤0i，则Alititudei＝Altituden‑LV；Northi＝Northn+cos(Headingn)*DistH；Easti＝Eastn+sin(Headingn)*DistH。5.如权利要求1所述的一种巡检航线规划方法，其特征在于，所述步骤三中的提取方法如下：以重采样点为