[发明专利]一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法

说明书

一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法，涉及导航定位技术领域，通过系统平台AI系统分析无人机传输视频流，从图像中识别分离出背景轮廓，并基于HF‑Net进行后验估计比对，最终得出准确位置数据；本发明实用性强，使用起来非常的方便，不但可以使无人机依托4G网络进行快速数据传输定位，节约使用成本，而且可以降低无人机在高温高烟尘环境作业时的损害，提高无人机使用寿命。

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，尤其涉及一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法。

背景技术

公知的，室内环境中要对无人机或机器人进行定位，通常需要无人机挂载激光雷达或双目相机等的传感器进行主动定位，这种情况下无人机或机器人自身需要加装的更多的设备，增加了前期投入的成本，降低了无人机或机器人的灵活性，而且在现阶段5G信号设备尚未完全铺开，完全依托5G信号来对无人机或机器人进行定位，也会使得设备投入的成本增加，给企业造成不小的经济压力，在部分高烟尘高温的室内环境中使用无人机进行作业，空气中烟尘和环境高温会损伤无人机桨叶和电机，减少无人机的使用寿命，降低企业成本投入。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法、装置、计算机设备及存储介质，通过系统平台AI系统分析无人机传输视频流，从图像中识别分离出背景轮廓，并基于HF-Net进行后验估计比对，以达到快速计算出无人机或机器人所在的位置的目的。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法，所述方法包括：S1：用预先用激光雷达对室内环境进行三维数据采集，通过空间三维建模，得到的室内空间的三维GIS模型；

S2：通过GAN算法生成三维空间内各个点位不同角度的模拟成像样本数据集用于环境识别，并在此基础上训练出一套基于SegNet语义分割算法的目标识别模型；

S3：当高运行稳定性的无人机或机器人在室内运行时，单目摄像机采集到的视频通过WEB-RTC低时延传输技术传输回系统平台，红外线测距仪测量无人机与地面垂直距离数据并将数据传输回系统平台；

S4：系统平台AI系统使用训练过的模型进行计算，系统平台通过基于HF-Net算法，将无人机或机器人传回的视频流图像中的空间物体轮廓与已有的空间模拟成像数据的进行比对，通过物体轮廓特征比对匹配出与无人机或机器人拍摄的图片最接近的模拟图片，从而初步预测出无人机和机器人所处的空间位置，随着对收到的视频流的图像序列向前向后的比对，进一步作闭环检测进行收敛，最终得出准确位置数据。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种提高运行稳定性的无人机，所述装置包括：无人机本体、支撑管、旋翼、摄像机、信号传输模块和温控装置，无人机本体侧面均匀分布有支撑管，各支撑管上均设有旋翼，无人机本体下部面对称设有两个撑脚，两撑脚之间设有摄像机，无人机本体内设有电源、信号传输模块和温控装置，温控装置通过各个设置在无人机本体与旋翼之间的导流管对旋翼内的电机进行降温。

所述摄像机设置在无人机本体的下部面，摄像机的下部面设有红外线测距仪，红外线测距仪向地面发射垂直与地面的红外线，摄像机拍摄的视频流与红外线测距仪测量的高度信息数据通过信号传输模块发送回后台计算机。

所述温控装置由气泵、进气管、滤网、排气管和分支歧管构成，气泵设置在无人机本体内，气泵进气端设有进气管，进气管一端与气泵相连接，进气管的另一端穿过无人机本体的外壳设置在无人机本体外，进气管内设有滤网，气泵出气端设有排气管，排气管一端与气泵相连接，排气管的另一端设有分支歧管，分支歧管一端与排气管相连接，分支歧管另一端若干出气口均穿过无人机本体的外壳设置在无人机本体外，分支歧管的出气口与支撑管对应设置。

所述导流管设置在支撑管的上方，导流管与支撑管平行设置，导流管一端与无人机本体侧面相连接，分支歧管各个出气口设置在导流管内，导流管的另一端与旋翼相连接。