[发明专利]摄像引导的无人机风电叶片缺陷动态检测系统及其方法

摘要

本发明公开了一种摄像引导的无人机风电叶片缺陷动态检测系统，包括叶片全局运动测量系统、无人机站叶片局部损伤检测系统、信息处理分析和控制系统、以及野外综合支持与保障系统。还公开了基于上述系统的检测方法，先进行相机标定；再通过全局运动测量系统采集旋转叶片的图像，获取旋转叶片的全场位移和变形信息，并提取旋转叶片轮廓；然后控制规划无人机近距离局部观测，获取叶片感兴趣局部区域在不同位置不同受力状态下的高分辨图像；根据叶片上特征点位移和图像变化进行人工或者半自动故障检测分析。本发明检测过程稳定，实现了对大尺度风电叶片的全局与局部表面的高精度检测，具有检测效率高、功能丰富、容易控制的优点，节省了大量人力。

主权项

1.一种摄像引导的无人机风电叶片缺陷动态检测系统，其采用无人机搭载摄像测量载荷结合地面全局测量相机，实现对风电叶片非接触、动态全面的、高精度的在线健康监测，其特征在于，包括以下系统：叶片全局运动测量系统：其设置于地面，包括两个独立的全局相机测量平台，每一个全局相机测量平台具有由一台或若干台相机组成的相机阵列，两个全局相机测量平台的间距和交会角根据测量任务需求灵活布置，用于对风电叶片进行三维运动测量和图像边缘轮廓测量，并获得叶片各感兴趣点的三维运动轨迹；无人机站叶片局部损伤检测系统：包括无人机，无人机携带检测载荷，检测载荷可包括高分辨率相机和数字图像投射器，用于近距离拍摄叶片表面的光学图像，可观察叶片表面裂纹、损伤、脱毡等异常情况，同时也可测量不同位置不同受力状态下的叶片局部三维轮廓及叶片表面变形情况；信息处理分析和控制系统：包括计算机和传输线缆，用于全局运动测量系统和无人机站叶片局部损伤检测系统的数据同步、传输、处理与分析，同时根据任务需求完成对于无人机站运动状态的控制；野外综合支持与保障系统：包括若干辆越野车，用于摄影测量设备的运输和电力保障。