[发明专利]一种道路检测无人机及其自动巡航方法

摘要

本发明公开了一种道路检测无人机及其自动巡航方法，该无人机包括机架、动力系统、视觉系统、飞控系统、道路检测系统和地面站系统，其中视觉系统用于获取无人机实际航线与道路路线之间的偏差，飞控系统用于调整无人机飞行姿态，矫正航线偏差，使无人机沿着道路路线自动飞行，道路检测系统用于路面质量检测，并存储道路检测结果，地面站系统用于绘制预设的无人机航线；本发明在道路检测过程中能够结合视觉系统和预设的航线沿道路自动飞行；本发明在进行道路检测时将道路检测结果存入自身携带的存储模块中，无需与地面站通信，可用于远距离道路检测；本发明在空中实现道路检测，可搭载不同类型的道路检测装置，在道路检测过程中不妨碍道路交通。

主权项

1.一种道路检测无人机，包括机架和动力系统，所述动力系统固定在机架上，其特征在于，还包括视觉系统、飞控系统、道路检测系统和地面站系统；所述的视觉系统、道路检测系统分别与飞控系统相连接；所述的视觉系统包括广角摄像机和视觉检测模块，所述的广角摄像机与视觉检测模块相连接，该系统用于获取道路路线相对无人机竖直方向的偏角；所述的道路检测系统包括变焦摄像机、道路检测模块和存储模块，所述的变焦摄像机与道路检测模块、存储模块分别连接，该系统用于通过道路检测模块检测变焦摄像机拍摄的道路路面图像，判断该路面图像是否为车辆覆盖路面或者问题路面，并对问题路面进行详细检测，将车辆覆盖的路面或者问题路面的路面信息和位置信息保存在存储模块中，道路检测过程中拍摄的所有道路路面图像及其对应的位置信息也保存在存储模块中；所述的飞控系统包括高度计、陀螺仪、磁力计、加速度计、定位模块和飞控板，其中高度计、陀螺仪、磁力计、加速度计、定位模块分别与以微控制单元为核心的飞控板相连接，该系统用于调整无人机的飞行姿态，矫正飞行偏差；同时用于根据视觉系统的探测结果，调整道路检测系统中变焦摄像机的横向拍摄角度；该系统还用于当道路检测系统判断出车辆覆盖路面或者问题路面时，调整无人机进入悬停状态，待车辆离开待检测路面或问题路面详细检测结束后，调整无人机继续飞行；所述的地面站系统包括PC机和安装在PC机上的地面站软件，用于绘制无人机的预设航线；所述的视觉系统、飞控系统和道路检测系统均固定在机架上；所述的视觉系统利用下式获取道路路线相对无人机竖直方向的偏角：其中，为道路路线相对无人机竖直方向的偏角，d_ri为广角摄像机获取的每帧图像中道路中心位置与图像中心位置之间的横向距离；为广角摄像机的横向视角；w_i为广角摄像机每帧图像的横向宽度；ψ为无人机的横滚角，向右侧倾斜为正，向左侧倾斜为负。