[发明专利]基于障碍物规避的无人机巡线路径调整方法和装置

说明书

本发明公开了基于障碍物规避的无人机巡线路径调整方法，包括：在输电线路的一侧设置适航区域，并且将所述适航区域和输电线路标记在世界坐标系中；控制无人机连续获取输电线路的图像，并且根据所述图像通过三角定位的方式，将输电线路的三维区域标记在世界坐标系中；当检测到障碍物时，选取在水平坐标上与所述输电线路之间的距离最近的轮廓点作为导航点；将无人机导航至所述导航点，并恢复无人机沿所述输电线路的水平方向飞行；当世界坐标系中标记的输电线路的三维区域标记出现缺失时，控制无人机沿所述水平方向的相反方向飞行，直到所述缺失被补全。该方案对输电线路监控过程的完整性强。

技术领域

本申请涉及无人机巡线技术领域，尤其涉及基于障碍物规避的无人机巡线路径调整方法。

背景技术

高压输电线路，为了保证电力能源的利用率，防止电力损耗，需要在导电性能差的空气中进行长距离输送，考虑到安全因素，高压输电缆设置的高度较高。而发电站因为受到环境因素及环保上的需求，通常建设的距离城市的主要区域较远，如此便意味着输电线路通常距离很大，110KV的输电线路通常长达上百公里，部分特高压输电线路目前已经能够实现300km以上的电力输送，对距离地面数十米长达几十上百公里的输电线路进行安全盘查，显然会耗费及其惊人的人力。

随着视频技术和图像处理技术的发展，各种探测手段的小型化和轻便化，以及无人机技术的普及，通过无人机代替人力进行线路巡查能够大大提升巡线的效率。现有的无人机巡线方案，通常依照巡线路径行走，通过光学设备或视频拍摄设备，拍摄输电线路，形成巡线图，工程人员通过经过了图像处理巡线图查看线路的情况，找到隐患点和故障点。然而输电线路距离较长周围的环境多样，现有的无人巡线方案通常基于理想的巡线环境获取数据当面临障碍物阻碍的时候，无法有效规划巡线路线，使得无人机距离输电线路过近、过远或障碍物遮挡了无人机，造成部分区域的线路的数据没有被有效采集，其中，避障导致无人机距离输电线路过远，会造成图像分辨率受损；避障导致无人机距离输电线路过近，无人机的电子设备，会受到高压线附近的强磁场环境影响，而失灵；避障导致输电线路被障碍物遮挡，显然也无法被无人机拍摄。上述三种情况均会造成巡线图的缺失。

发明内容

本申请实施例的目的在于提出一种检测到障碍物之后，规避障碍物的同时，保证输电线路的数据被有效采集。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供基于障碍物规避的无人机巡线路径调整方法，采用了如下所述的技术方案：

基于障碍物规避的无人机巡线路径调整方法，包括下述步骤：

在输电线路的一侧设置适航区域，并且将所述适航区域和输电线路标记在世界坐标系中，所述输电线路在世界坐标系中被标记为水平面中一组首尾连接的线段；所述适航区域在世界坐标系中被标记为一个三维的飞行区域；

控制无人机在三维的飞行区域内飞行，并沿所述输电线路的水平方向向所述输电线路的终点移动，在飞行的过程中对飞行路线上的障碍物进行检测；

当检测到障碍物时，获取障碍物的图像，并且在障碍物的图像中障碍物的外轮廓上标记轮廓点，之后通过三角定位将所有所述轮廓点的标记在世界坐标系中；

剔除适航区域外的所述轮廓点；

根据剩余轮廓点选择导航点，使得无人机在导航至导航点的过程中能够近距离获取输电线路的图像，所述选择导航点包括提取剩余轮廓点在世界坐标系中的水平面中的坐标，根据轮廓点在世界坐标系中的水平面中的坐标计算轮廓点到输电线路之间的距离，在多个轮廓点到输电线路之间的距离中选择最短的距离，选取所述最短的距离对应的轮廓点作为导航点；

将无人机导航至所述导航点，并且在所述导航过程中连续获取输电线路的图像，控制无人机沿所述输电线路的水平方向向输电线路的终点移动；