[发明专利]多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统及方法

权利要求书

1.多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统，其特征在于：所述系统包括无人机、云台、吊舱、分析控制主机以及装载于分析控制主机上的故障诊断系统；

所述无人机由一台母机和一台子机构成双机系统，所述云台设置于子机的下方，所述吊舱与云台相连接，所述云台上设置有微型信息搜集系统以及子机通讯模块，所述母机上设置有图像与数据传输模块、控制模块以及母机通讯模块，所述图像与数据传输模块、母机通讯模块均与控制模块相联接；所述母机通讯模块与子机通讯模块相联接，所述分析控制主机通过图像与数据接收模块与图像与数据传输模块无线联接，巡检开始后由母机携带子机到目标附近，并由子机对目标进行观测，并将微型信息搜集系统采集到的图像与数据通过子机通讯模块传输至母机，母机通过图像与数据传输模块传输至分析控制主机，分析控制主机利用故障诊断系统对所接收的信息进行分析，能够及时发现事故点，并对事故点进行标注，巡检结束后，子机自动返回母机。

2.根据权利要求1所述的多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统，其特征是：所述子机通讯模块和母机通讯模块均为XBEE通信模块。

3.根据权利要求1所述的多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统，其特征是：所述图像与数据传输模块以及图像与数据接收模块均为4G通讯模块。

4.根据权利要求1所述的多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统，其特征是：所述子机上还设置有陀螺仪、GPS接收口以及独立电源系统。

5.根据权利要求1所述的多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统，其特征是：所述子机通过GPS加三边定位算法加xbee信号联合定位，并由电磁装置锁紧。

6.根据权利要求1所述的多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断系统，其特征是：所述母机的下方还设置有双目视觉模块。

7.基于多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)将无人机送入待监控区域的上方，通过母机上的双目视觉模块把无人机的周围环境重构为三维模型，并把采集到的图片传到地面服务器设备；

(2)服务器对照片进行处理，然后对其三维空间进行建模和路径规划，为子机提供飞行路径，方便遥控设备及时的对子机的飞行路线进行调整；

(3)子机在按照飞行航向运行的过程中，通过集成吊舱上微型信息搜集系统进行图像和视频信息采集，微型信息搜集系统包括红外成像模块和可见光检测模块，红外成像模块用于发现电力设备外部链接点的发热隐患并将电力设备的热图像照片传输到地面的分析控制主机，可见光检测模块检测电力设备的外部缺陷和故障并把形成的照片传输到地面的分析控制主机，通过上述图像照片进行故障识别，能够及时发现事故点，并对事故点进行标注。

8.根据权利要求7所述的基于多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(1)中，采用双目视觉模块重构三维场景的步骤如下：

步骤1.1：通过组成双目的摄像头分别采集左图像和右图像，然后通过预处理子模块进行图像预处理后送入处理器进行进一步处理；

步骤1.2：对进行预处理后的图像数据进行消除畸形及立体矫正处理后，再进行高斯拉普拉斯滤波，通过立体匹配获得视差，然后进行三维坐标重构；

步骤1.3：将三维坐标重构后得到的数据与当前无人机的姿态数据相结合，通过处理器更新存储单元中的全局地图信息，从而得到完整地图信息。

9.根据权利要求7所述的基于多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断方法，其特征在于：所述步骤2)中，采用蚁群算法进行路径规划。

10.根据权利要求7所述的基于多旋翼双机系统无人机巡检故障诊断方法，其特征在于：在步骤3)中，采用动态定位检测方案对设备的状态进行实时调整，该方案分为分先定位再检测和先检测再定位两类判断方式，先定位后检测判断方式是根据图像的相对位置进行依次进行临时性判断，在其判断后加上加权概率函数，并设定其概率值，然后判断是否其后验概率函数值超过设定的判断值，来决定该图像是否确定为一个目标，从而实现定位；

先定位后检测判断方式是对每一幅图像都做出目标是否存在的判断，然后利用已知图像和目标图像进行关联比较，从而进行判断。