一种无人机巡检航线构建方法.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CN111091622A(43)申请公布日2020.05.01(21)申请号201911296716.XG06T15/00(2011.01)(22)申请日2019.12.16(71)申请人广州地理研究所地址510075广东省广州市越秀区先烈中路100号大院之一申请人南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）(72)发明人黄吴蒙李勇杨骥马泽远陈清祥丁小辉严滢伟(74)专利代理机构广州骏思知识产权代理有限公司44425代理人潘桂生(51)Int.Cl.G06T17/05(2011.01)G06T19/00(2011.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种无人机巡检航线构建方法(57)摘要本发明公开了一种无人机巡检航线构建方法，利用数据提取技术从无人机字幕文件中提取航线点位置和时间信息，以投影转换算法对航线点位置坐标进行转换，去除错误航线点坐标并对剩余航线点连线进行平滑处理，再以三维渲染技术进行仿真，实现无人机巡检过程的监控和管理。CN111091622ACN111091622A权利要求书1/2页1.一种无人机巡检航线构建方法，包括：获取无人机拍摄的加载有字幕文件的视频影像；提取所述视频影像中字幕文件里的航线点的时间和位置信息；将所述航线点的位置信息中的地理坐标转换为大地直角坐标；按所述航线点的时间信息计算每三个连续的航线点形成的拐角，并删除拐角低于90度的角点；将剩余的航线点顺序连接，以贝塞尔曲线进行插值将航线点轨迹优化为曲线；以优化处理后的航线点位置按照时间顺序建立关键帧，通过三维图形渲染技术构建无人机飞行航线。2.根据权利要求1所述的一种无人机巡检航线构建方法，其特征在于：所述航线点的时间和位置信息包括起始时间、终止时间、经度、纬度和高度。3.根据权利要求1所述的一种无人机巡检航线构建方法，其特征在于，提取所述视频影像中字幕文件里的航线点的时间和位置信息的步骤包括：截取加载有字幕文件的视频影像中的画面，以解析文本的方式查找定位时间段数据和GPS数据，所述定位时间段数据包括起始时间和终止时间，所述GPS数据包括经度、纬度和高度数据，将所述起始时间、终止时间、经度、纬度和高度数据存储在地理坐标数组中。4.根据权利要求1所述的一种无人机巡检航线构建方法，其特征在于：所述地理坐标包括经度、纬度和高度数据，通过投影转换算法自动转换为大地直角坐标(x，y，z)，其中，x＝r·cos∠B·sin∠A，y＝r·sin∠B，z＝r·cos∠B·cos∠A，r为地球半径，∠A为经度，∠B为纬度。5.根据权利要求1所述的一种无人机巡检航线构建方法，其特征在于，按所述航线点的时间信息计算每三个连续的航线点形成的拐角，并删除拐角低于90度的角点的步骤包括：设航线点1位置为(x1,y1,z1),航线点2位置为(x2,y2,z2),航线点3位置为(x3,y3,z3)，根据向量积计算公式，三个航线点之间的拐角为：若拐角低于90度则删除航线点2。6.根据权利要求5所述的一种无人机巡检航线构建方法，其特征在于，将剩余的航线点顺序连接，以贝塞尔曲线进行插值将航线点轨迹优化为曲线的步骤包括：根据贝塞尔曲线22公式B(t)＝(1-t)P0+2t(1-t)P1+tP2,t∈[0,1]，以P0为起点，P1为控制点，P2为终点，t根据需要得到插值的点的个数确定，得到二维平面上的坐标值，再将坐标z值进行线性插值得到每个点的高程。7.根据权利要求6所述的一种无人机巡检航线构建方法，其特征在于，以优化处理后的航线点位置按照时间顺序建立关键帧，通过三维图形渲染技术构建无人机飞行航线的步骤包括：将删除错误航线点后的剩余航线点轨迹优化为曲线后，得到各航线点的二维平面坐标值和高程，按航线点的时间顺序建立飞行关键帧，所述飞行关键帧包括该航线点的时间信息、二维平面坐标值和高程信息，再以三维图形渲染工具模拟无人机飞行航线仿真动画，所述无人机飞行航线仿真动画包括飞行关键帧和飞行场景，以及根据时间信息自动关联的2CN111091622A权利要求书2/2页实时拍摄画面浮窗。8.一种可读储存介质，其上储存有控制程序，其特征在于：该控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的无人机巡检航线构建方法。9.一种计算机控制系统，包括储存器、处理器以及储存在所述储存器中并可被所述处理器执行的控制程序，其特征在于：所述处理器执行所述控制程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的无人机巡检航线构建方法。3CN111091622A说明书1/5页一种无人机巡检航线构建方法技术领域[0001]本发明涉及三维图形渲染、三维仿真、数据提取、投影转换等技术领域，尤其是指一种无人机巡检航线构建方法。背景技术[0002]无人机巡检视