[发明专利]一种多旋翼无人机自主巡线中的视觉伺服方法

摘要

多旋翼无人机巡线能够很好的降低成本，减轻劳动量并且解决人工巡线所带来的安全问题。传统的多旋翼无人机的导航定位主要采用IMU(惯性组件)和卫星(如GPS，北斗等)组合方式，具有一定的局限性。前非差分定位的GPS导航系统精度大约在2.5米，惯性导航系统由于有累计的积分误差，只作为辅助导航的手段。由于输电线路的输电电压较高，一般都在几十到几百千伏，如此高的电压等级造成输电线路周边的电磁场环境比较复杂，现有的导航系统，尤其是惯性导航中的地磁传感器容易受到干扰而失灵，最终导致坠机事故的发生，该项发明可以大大降低目前无人机易因干扰发生坠机事件的概率。

主权项

一种多旋翼无人机自主巡线中的视觉伺服方法，其特征在于，包括以下步骤：1)图像采集：利用搭载在多旋翼无人机下面的单目相机对包含电线的区域进行采集，得到图像I，其中相机内参数已标定，焦距f、x和y方向单个像元物理尺寸dx和dy均为已知；2)直线段检测：利用基于梯度生长的直线段检测方法对图像I进行直线段检测，并将长度小于阈值的直线段忽略，将检测出的直线段表示为{L1，L2，...，Ln}；3)直线段合并：对检测出的直线段集合中的任意两条求取端点距离和夹角，对符合条件的直线段进行合并，得到直线段集合{l1，l2，...，lm}；4)直线段筛选：对合并处理后的直线段集合{l1，l2，...，lm}中各条直线进行判定，筛选出符合条件的两条直线段li和lj；5)直线段交点求解及方位角计算：求取直线段li和lj的交点p(x，y)，并根据(x，y)坐标求取该交点相对无人机的方位角α与高低角β；6)视觉伺服方案：将方位角α与高低角β输入到智能控制器中，输出控制变量，控制旋翼旋转方向及速度，使得无人机沿着电线自主飞行。