单目视觉自主巡检图像采集方法、装置及电力巡检无人机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112164015A(43)申请公布日2021.01.01(21)申请号202011375823.4G06K9/62(2006.01)(22)申请日2020.11.30G06K9/46(2006.01)G06K9/00(2006.01)(71)申请人中国电力科学研究院有限公司H02G1/02(2006.01)地址100192北京市海淀区清河小营东路B64D47/08(2006.01)15号B64C39/02(2006.01)(72)发明人邵瑰玮谈家英付晶文志科刘壮周立玮蔡焕青胡霁陈怡曾云飞(74)专利代理机构北京工信联合知识产权代理有限公司11266代理人夏德政(51)Int.Cl.G06T5/40(2006.01)G06T7/269(2017.01)G06T7/80(2017.01)权利要求书5页说明书15页附图4页(54)发明名称单目视觉自主巡检图像采集方法、装置及电力巡检无人机(57)摘要本发明公开了单目视觉自主巡检图像采集方法、装置及电力巡检无人机。该方法包括：根据预先获取的分区规划航线数据，及从导航定位模块获取的实时位置数据，控制电力巡检无人机依次在航线内各预定航点停留，其中，航线内包括M个预定航点，在第i个预定航点视野内包括有Ni个目标设备；电力巡检无人机设置有云台和单目可见光相机，单目可见光相机固定设置在云台的承托面，而云台的承托面在所述云台俯仰时跟随摆动；在各预定航点停留期间，利用单目可见光相机进行视觉导航，结合轮廓识别深度学习模型，采集与各预定航点分别对应的Ni个目标设备的高清图像，并在无人机前端进行图像质量检测。该方法提高了无人机巡检作业效率和拍摄的图像质量。CN112164015ACN112164015A权利要求书1/5页1.一种单目视觉自主巡检图像采集方法，包括：根据预先获取的分区规划航线数据，及从导航定位模块获取的实时位置数据，控制电力巡检无人机依次在航线内各预定航点停留，其中，航线内包括M个预定航点，在第i个预定航点视野内包括有Ni个目标设备，Ni为大于或等于1的整数，M为大于或等于1的整数，i为大于或等于1且小于或等于M的整数；其中，电力巡检无人机设置有云台和单目可见光相机，单目可见光相机固定设置在云台的承托面，而云台的承托面在所述云台俯仰时跟随摆动；在各预定航点停留期间，利用单目可见光相机进行视觉导航，结合轮廓识别深度学习模型，采集与各预定航点分别对应的Ni个目标设备的高清图像。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据预先获取的分区规划航线数据，及从导航定位模块获取的实时位置数据，控制电力巡检无人机在航线内第i个预定航点悬停的步骤，所述步骤包括：在分区规划航线数据记载的第i个预定航点的位置数据与从导航定位模块获取的实时位置数据的位置误差满足预先设定阈值时，确定电力巡检无人机到达第i个预定航点；根据分区规划航线数据记载的第i个预定航点的无人机姿态数据及云台俯仰数据，控制电力巡检无人机调整姿态及控制云台俯仰，以使得单目可见光相机面对预先设定的第i个预定航点视野；在根据电力巡检无人机设置的传感器回传的数据确认单目相机面对预先设定的第i个预定航点视野后，标识第i个预定航点全景飞控参数，并控制电力巡检无人机在第i个预定航点悬停；其中，第i个预定航点全景飞控参数包括无人机位姿数据和云台俯仰数据。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：利用单目相机进行视觉导航，结合轮廓识别深度学习模型，确定第i个预定航点对应的Ni个目标设备的步骤，所述步骤包括：电力巡检无人机在航线内第i个预定航点悬停时，控制电力巡检无人机保持第i个预定航点全景飞控参数；控制可见光相机以视频模式采集预设时长的视频图像；利用第i个预定航点对应的轮廓识别深度学习模型分析所述预设时长的视频图像；在识别出预设的Ni个目标设备后，从所述预设时长的视频图像中选择包括有全部的Ni个目标设备的一帧图像作为第i个预定航点对应的基准图像。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：利用单目可见光相机进行视觉导航，结合轮廓识别深度学习模型，采集第i个预定航点对应的Ni个目标设备的高清图像的步骤，所述步骤包括：在所述基准图像中确定各目标设备对应的识别框，并对Ni个目标设备编号；从第一个目标设备开始，依次执行单个目标设备图像采集步骤，直至采集到Ni个目标设备的高清图像为止；所述单个目标设备图像采集步骤，包括：若搭载变焦相机，确认单目可见光相机处于最小焦距状态；控制电力巡检无人机改变位姿和/或调整云台俯仰，直到当前目标设备在第i个预定航点视野内居中显示；2CN112164015A权利要求书2/5页控制电力巡检无人机改变位姿和/或调整云台俯仰和/或控制单目可见光相机增大焦距，直到当前目标设备在第i个预