[发明专利]通过无人机进行风机高度精确测量方法及系统

权利要求书

1.一种通过无人机进行风机高度精确测量方法，所述风机包括风塔和设置在风塔顶端的叶轮，所述叶轮包括轮毂和三个沿轮毂周向均匀分布的叶片，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：让无人机位于风机正前方，距离风塔设定距离的点P₀位置以预设定路径升空至轮毂前侧；

步骤S2：在所述轮毂前侧通过所述无人机上设置的相机采集轮毂的视频流，并保持所述相机镜头的轴线方向与地平面相平行；

步骤S3：通过一控制界面控制所述无人机进行移动，使得所述视频流中的轮毂前侧面移动至所述控制界面的预设区域内；

还包括如下步骤：

步骤N1：控制无人机以目标位置M的高度绕风机飞行，当无人机在飞行过程中，通过相机采集所述叶轮的视频流；

步骤N2：对所述叶轮的视频流中的叶片进行检测，当检测到风机的三个叶片时，对三个叶片进行实时跟踪，并实时计算三个叶片的相对位置及重叠度；

步骤N3：当检测到两个叶片完全重叠时，认定此时无人机飞行到风轮平面β上，读取此时位置传感器获取的点P₁的位置信息；

步骤N4：根据点P₁的位置信息计算与点P₁以风塔呈轴对称分布的点P₂的第一位置信息；

步骤N5：根据点P₁的位置信息、点P₂的第一位置信息以及地球质心计算出风轮平面β，进而计算出所述风轮平面的偏航角。

2.根据权利要求1所述的通过无人机进行风机高度精确测量方法，其特征在于，

所述控制界面为用于控制所述无人机的APP界面，装载所述APP的智能手机或平板电脑无线连接所述无人机上搭载的机载电脑。

3.根据权利要求1所述的通过无人机进行风机高度精确测量方法，其特征在于，所述预设区域为位于所述控制界面的圆形框；

当所述视频流中的轮毂前侧面与所述圆形框相配合时，在所述控制界面中触发确认按钮确认所述无人机的目标位置M。

4.根据权利要求1所述的通过无人机进行风机高度精确测量方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S4之间还包括如下步骤：

-让无人机继续飞行，当再次检测到两个叶片完全重叠时，读取此时位置传感器获取的点P₂的第二位置信息，通过点P₂的第二位置信息对点P₂的第一位置信息进行验证。

5.根据权利要求1所述的通过无人机进行风机高度精确测量方法，其特征在于，所述检测到两个叶片完全重叠时的点P₁通过如下方式计算得出：

P₁＝P[min(τ)] (1-1)

其中，τ为二值图像流t_i中目标行数累加值，P为无人机的实时位置，目标行数累加值τ为根据t_i(x,y)的值累加生成，根据式(1-2)，当t_i(x,y)＝1时累加一次；

当目标行数累加值τ为最小时，确定所述两个叶片完全重叠；

其中x表示二值图像流t_i的x轴坐标值；y表示二值图像流t_i的y轴坐标值。