[发明专利]一种基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法

权利要求书

1.一种基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1)利用多旋翼无人机定点绕飞通讯塔，并拍摄通讯塔视频；

2)对绕飞的视频预处理，截取水平匀速绕飞360°整的视频帧图像，求得绕飞角速度；

3)划分绕飞圆周为4个象限，在4个象限分别选择1个观察点，这4个观察点A、B、C、D在绕飞圆周上互相间隔角度为π/2，只需人工先定位一个观察点，则其他三个观察点可由绕飞角速度和它们在绕飞圆周相隔π/2来推算；

4)截取各观察点位置的视频帧，对截取的帧图像，在通讯塔的上下两端部分分别划出2条水平线；

5)水平线与通讯塔身左右两侧纵向边缘线相交，通过画出通讯塔上下端的2条水平线，可获得2条水平线的中心点，两个中心点连线即得到塔中心线，塔中心线与重力垂线的夹角值，即为一个观察点测得的塔垂直度；

6)4个观察点获得的4个塔垂直度值中，以间隔π弧度的两个观测点为一组分为两组数据并对每一组中的2个塔垂直度取平均值，2个平均值分别作为从对应数据组两个观察点连线方向观测到的塔垂直度；得到2个正交方向的塔垂直度为γ和β，则通讯塔的最终塔垂直度α的正切可根据以下公式计算：

再利用反正切函数arctan得到通讯塔的垂直度α。

2.根据权利要求1所述的基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法，其特征在于，所述步骤1)提到的定点绕飞通讯塔采用以塔投影中心为圆心、等距半径逆时针水平圆周绕飞，绕飞半径为7-10米。

3.根据权利要求1所述的基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法，其特征在于，所述步骤2)提到绕飞视频预处理是去掉视频开始与结尾处的重复冗余帧，绕飞视频中每个时刻帧值可对应一个角度值。

4.根据权利要求1所述的基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法，其特征在于，所述步骤4)提到在通讯塔的上下两端部分划出2条水平线采用人机交互，由人用鼠标手工划水平线或利用预先设计和训练过的卷神经网络算法自动划水平线。

5.根据权利要求1所述的基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法，其特征在于，所述步骤1)-6)中无人机水平绕飞时，在水平方向若有小幅倾斜，会影响计算精度，为了减少误差，提高精度连续做两次步骤6)，得到两个α，取其平均值作为通讯塔的最终塔垂直度α。

6.根据权利要求1所述的基于无人机视频的通讯塔垂直度检测方法，其特征在于，所述步骤6)的最终塔垂直度α小于8.6度时，α直接用正切值代替，误差不超过10％。