[发明专利]一种输电线路巡检无人机的控制方法及无人机

说明书

技术领域

本申请涉及无人机导航技术领域，特别是一种输电线路巡检无人机的控制方法及无人机。

背景技术

随着经济的快速发展，社会对电力的需求激增，电力线路正大幅扩建，而中国国土辽阔，线路将穿越各种复杂的地形环境，从而促进了无人机输电线路巡检方式的出现，它很好的解决了复杂地形输电线路巡检的难题。然而远距离的野外高压输电线路巡检对无人机巡检的安全性要求非常高，且基于图像的故障检测也依赖于对图像数据的稳定可靠获取。如何保证无人机巡检过程中对高压线路的安全性以及拍摄图像的稳定性成为无人机输电线路巡检的重点和难点。

现有的无人机输电线路巡检系统中，通常采用GPS导航使无人机沿输电线路飞行，或采用激光测距来控制无人机与输电线路的距离。但由于GPS本身存在精度误差，而且在复杂山区存在GPS信号弱、容易被干扰等问题，而激光测距成本较大，且增加了无人机的负载，降低了无人机的飞行效率。因而，上述两种方法中输电线路巡检无人机的安全性低。

发明内容

本申请提供一种输电线路巡检无人机的控制方法及无人机，解决现有技术中输电线路巡检无人机在执行飞行任务时安全性低的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种输电线路巡检无人机的控制方法，包括以下步骤：

获取包含有输电塔的输电线路巡视图像；识别输电线路巡视图像中的输电塔；基于识别出的输电塔，计算无人机到输电线路平面的安全距离；根据安全距离，调整无人机的飞行位置。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种无人机，用于巡检输电线路，其包括摄像模块、处理模块和驱动模块，其特征在于：

摄像模块，用于拍摄包含有输电塔的输电线路巡视图像并将拍摄到的输电线路巡视图像发送至处理模块；处理模块，用于识别输电线路巡视图像中的输电塔，计算无人机到输电线路平面的安全距离，基于所述安全距离向驱动模块发送控制信号；驱动模块，用于根据控制信号调整无人机的飞行位置。

本申请的有益效果是，由于本申请通过获取包含有输电塔的输电线路巡视图像；识别输电线路巡视图像中的输电塔；基于识别出的输电塔，计算无人机到输电线路平面的安全距离；根据所述安全距离，调整无人机的飞行位置。即本申请通过获取的图像调整无人机的飞行位置，信号不受干扰，识别精度更高，因而可以提升输电线路巡检无人机在执行飞行任务时的安全性。

附图说明

图1为某些实施例的流程图；

图2为某些实施例的成像原理示意图；

图3为某些实施例的在俯视视角下的成像原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种输电线路巡检无人机的控制方法，在某些实施例中，如图1所示，包括以下步骤：

S101：获取包含有输电塔的输电线路巡视图像；

S102：识别输电线路巡视图像中的输电塔；

S103：基于识别出的输电塔，计算无人机到输电线路平面的安全距离；

S104：根据安全距离，调整无人机的飞行位置。

输电线路巡检无人机上一般配备有摄像机，如单目摄像机。可通过摄像头拍摄包含有输电塔的输电线路巡视图像。输电线路巡视图像是指输电线路巡检无人机为巡检线路而拍摄的用于反应输电线路状况的图像，由于本实施例无人机到输电线路平面的安全距离是基于输电塔计算得到的，因此，输电线路巡视图像中应该具有输电塔的影像。

对输电线路巡视图像中的输电塔的识别，可采用AP(Affinity Propagation)聚类法对目标图像进行分类识别。具体的图像处理步骤如下：1)对输电线路巡视图像进行灰度化处理；2)采用中值滤波、膨胀和腐蚀等方法对灰度图像进行预处理；3)提取预处理后图像的小波特征值；4)采用AP聚类方法对目标图像进行分类与识别。输电塔识别部分对预处理后的图像进行一层小波分解，得到垂直子图、水平子图、平滑子图和斜向子图，对每个子图的小波分解系数求均值和方差，作为特征值进行分类。然后由AP聚类算法根据数据集的N个样本点之间的相似度进行聚类，从而可识别出图像中的输电塔。

识别出输电线路巡视图像中的输电塔后，可基于识别出的输电塔，计算无人机到输电线路平面的安全距离。根据安全距离，调整无人机的飞行位置。

如图2所示，h为目标物体在图像中的高度，H为目标物体的实际高度，u为目标物体距离成像中心的物距，v为目标物体的相距。由成像原理可以得到物距与像距分别为：