[发明专利]桥梁结构检测数据收集方法和无人机系统

权利要求书

1.一种桥梁结构检测数据收集方法，其特征在于，所述桥梁结构检测数据收集方法包括：

创建桥梁结构的三维模型；

定义桥梁外观检测所需图片的空间分辨率和重叠度；

计算无人机的工作距离和相邻的图像采集点的距离；

对桥梁的每个外表面和每条边设置所述图像采集点，以使所有的所述图像采集点能够完整地覆盖桥梁的所有的结构表面，并确保图像之间有足够的重叠度；

先将桥梁的外表面分成等距的网格，网格的间隔分别设置为航向和旁向相邻所述图像采集点之间的距离，每个网格的中心点的位置便是所述图像采集点投射的位置，以此位置为基准，向外表面的外侧偏移的所述无人机的工作距离即可得到所述图像采集点的位置；

根据每条边所在的夹角大小设置所述图像采集点的数量和投射角度，当夹角分别为0-60°、60-90°、90-120°或120-360°时，每一个截面应额外增加5个、3个、2个或1个所述图像采集点，且所有的边的所述图像采集点距离边的距离均为无人机的工作距离，方向均指向边本身；

规划接收桥梁现场布设的传感器的数据的数据接收点的位置；

在获得所有的所述数据接收点和所有的所述图像采集点的位置之后，根据空间位置将所有的所述数据接收点和所有的所述图像采集点进行远近排列，再定义所述无人机由近至远飞到各个所述数据接收点和所述图像采集点时的动作即可生成所述无人机的飞行任务及飞行路径；

对于所述图像采集点，无人机的动作定义为控制所述无人机搭载的相机进行拍摄照片；对于所述数据接收点，所述无人机的动作定义为控制数据接收器接收周围的所述传感器中保存的数据；

控制所述无人机按规划的所述飞行路径飞行；

在所述无人机飞行至其中一个所述图像采集点的情况下，获取所述图像采集点的图像数据；

在所述无人机飞行至其中一个数据接收点的情况下，控制所述无人机悬停；

控制数据采集器与所述数据接收点的传感器建立无线连接，以使所述数据采集器接收来自所述传感器的数据流；且在数据传输完毕的情况下，控制所述数据采集器与所述传感器断开无线连接；

直至所述无人机按所述飞行路径完成飞行。

2.根据权利要求1所述的桥梁结构检测数据收集方法，其特征在于：

所述创建桥梁结构的三维模型的步骤包括：

根据桥梁的图纸或根据桥梁的BIM模型，以桥梁结构的外侧轮廓尺寸创建桥梁结构的三维模型。

3.根据权利要求1所述的桥梁结构检测数据收集方法，其特征在于：

桥梁外观检测所需图片的空间分辨率1mm/pixel；照片重叠度67%。

4.根据权利要求1所述的桥梁结构检测数据收集方法，其特征在于：

所述规划接收桥梁现场布设的所述传感器的数据的所述数据接收点的位置的步骤包括：

对已知的所述传感器的位置的基础上，偏移5-10m得到所需的所述数据接收点的位置。

5.一种无人机系统，其特征在于：

所述无人机系统包括无人机、上置云台、下置云台、多传感器摄像头、彩色相机、数据接收器以及用于执行如权利要求1-4中任意一项所述的桥梁结构检测数据收集方法的控制器；

所述上置云台及所述下置云台分别与所述无人机的上部及下部连接，所述彩色相机与位于所述上置云台连接；所述多传感器摄像头与位于所述下置云台连接；所述数据接收器与所述无人机连接；

其中，所述上置云台、所述下置云台、所述多传感器摄像头、所述彩色相机及所述数据接收器均与所述无人机电连接。

6.根据权利要求5所述的无人机系统，其特征在于：

所述下置云台包括第一单体云台及第二单体云台；

所述无人机系统还包括聚光灯；所述多传感器摄像头及所述聚光灯分别与所述第一单体云台及所述第二单体云台连接。