[发明专利]基于水工结构表面裂缝的无人机检测方法及装置有效
申请号: | 202011644799.X | 申请日: | 2020-12-31 |
公开(公告)号: | CN112748121B | 公开(公告)日: | 2022-10-25 |
发明(设计)人: | 李明超;任秋兵;李明昊;沈扬 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | G01N21/88 | 分类号: | G01N21/88;G01N21/01;G01B11/03;G05D1/10 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 郭梦雅 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 水工 结构 表面 裂缝 无人机 检测 方法 装置 | ||
1.一种基于水工结构表面裂缝的无人机检测方法,包括:
根据预设巡航路线沿被测水工结构表面进行巡航;
获取所述被测水工结构特征;
根据所述被测水工结构特征优化所述预设巡航路线,得到优化巡航线路;
根据优化巡航线路沿被测水工结构表面进行巡航;
识别所述被测水工结构存在的裂缝,对裂缝位置进行定位并测量裂缝跨度和裂缝走向;
根据裂缝位置、裂缝跨度和裂缝走向,确定裂缝的相对坐标和裂缝特征;以及
根据裂缝的相对坐标和裂缝特征,生成所述被测水工结构表面裂缝分布图;
其中,所述根据所述被测水工结构特征优化所述预设巡航路线,得到优化巡航线路包括:
如果存在已经检测并计算完成的裂缝走向,以裂缝走向为基础进行巡航线路优化;如果不存在已经检测并计算完成的裂缝走向,以预设巡航路线为基础进行巡航线路优化;
根据所述被测水工结构特征,计算所述被测水工结构的表面曲率,确定所述被测水工结构为平面或曲面;
根据确定所述被测水工结构为平面或曲面,寻找所述被测水工结构的面交线;
找到面交线后,计算所述被测水工结构的景深,生成所述被测水工结构的三维模型;
根据所述被测水工结构特征,确定最小拍摄距离;以及
根据所述最小拍摄距离,优化所述预设巡航路线为平行于所述被测水工结构的面交线的巡航线路,得到优化巡航线路。
2.一种基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,包括:
微型计算机,包括:一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个程序;当一个或多个所述程序被一个或多个所述处理器执行时,使得一个或多个所述处理器实现权利要求1所述的方法;
无人机骨架,与结构外壳相连;所述微型计算机设置在所述结构外壳内;
至少一个螺旋桨,与所述无人机骨架相连;
导轨,套设在所述结构外壳上;
旋转角度控制装置,与所述导轨相连;以及
至少一个距离测定装置,分别设置在所述结构外壳表面。
3.根据权利要求2所述的基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,其中,所述旋转角度控制装置包括:
第一旋转角度控制部,与所述导轨相连;所述第一旋转角度控制部沿所述导轨绕所述结构外壳转动;
第二旋转角度控制部,与所述第一旋转角度控制部同轴相连;
镜头固定装置,与所述第二旋转角度控制部同轴相连;所述镜头固定装置上设置至少一个镜头;以及
第三旋转角度控制部,与所述镜头固定装置相连,且所述第三旋转角度控制部的转动轴线与所述第一旋转角度控制部和所述第二旋转角度控制部的转动轴线相垂直。
4.根据权利要求3所述的基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,其中,所述旋转角度控制装置还包括:至少一个摄像补光灯,设置在所述第三旋转角度控制部和/或所述镜头固定装置上。
5.根据权利要求2所述的基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,其中,每个所述距离测定装置测量其在所述结构外壳的所在面与所述被测水工结构表面间的距离。
6.根据权利要求2所述的基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,其中,多个所述螺旋桨在所述结构外壳上对称设置。
7.根据权利要求2所述的基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,其中,所述距离测定装置为双目镜头。
8.根据权利要求7所述的基于水工结构表面裂缝的无人机检测装置,其中,所述双目镜头的个数为6个。
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