[发明专利]一种室内变电站无人机视觉导航系统及方法

权利要求书

1.一种室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，包括：与无人机飞控端连接的前向双目感知模块和下向双目感知模块；所述飞控端包括：

路径规划单元,被配置为在无人机飞行过程中，实时通过无人机前向视觉感知模块获取双目图像，并构建深度图，基于深度图进行路径规划；

视觉里程计单元，被配置为在无人机飞行过程中，实时通过下向视觉感知模块获取图像并计算无人机当前里程。

2.如权利要求1所述的室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，所述系统还包括预先布设于变电站各个巡检位置的多个标识码；所述飞控端还包括：

标识码识别单元，被配置为在当前巡检位置完成巡检后，根据前向视觉感知模块或下向视觉感知模块获取的图像执行标识码识别，识别到该巡检位置相应的标识码后，根据标识码位置进行位置和姿态调整。

3.如权利要求1所述的室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，基于深度图进行路径规划包括：

根据深度图获取某一高度区间对应的二维障碍图，图中包含障碍物标注信息；

在二维障碍图中确定当前无人机位置和目标位置信息；

基于当前无人机位置和目标位置信息，在二维障碍图中进行路径规划。

4.如权利要求3所述的室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，若基于当前高度区间的二维障碍图无法得到有效路径，则在当前高度区间的上方或下方重新选择高度区间，生成二维障碍图进行路径规划。

5.如权利要求1所述的室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，计算无人机当前里程包括：

指定基准帧，在飞行过程中，以固定频率向飞控端发送无人机相对于基准帧的位移总偏移，飞控端根据偏移，进行自身的位置修正；其中，当与当前基准帧的位移偏移超过一定阈值时，自动更新基准帧。

6.如权利要求5所述的室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，无人机相对于基准帧的位移总偏移，根据当前获取的双目图像以及基准帧中特征点位置和特征点三维空间位置，计算两帧之间的无人机的实际旋转和位移参数。

7.如权利要求2所述的室内变电站无人机视觉导航系统，其特征在于，所述飞控端预先存储所述多个标识码在变电站三维空间中的位置信息；根据标识码位置进行位置和姿态调整包括：

根据该标识码在室内变电站中的位置，以及自身相对于该标识码的位置进行位置和姿态调整，并修正里程数据。

8.一种基于如权利要求1-7任一项所述无人机视觉导航系统的导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取巡检任务，所述巡检任务包括多个待巡检位置，启动巡检，控制无人机起飞；

到达每一个巡检位置时，控制无人机在该巡检位置进行悬停并巡检，巡检完毕后，向下一个巡检点飞行；

飞行过程中，通过下向视觉感知模块实时获取下方图像并计算无人机当前里程；同时，通过前向视觉感知模块获取的图像进行路径规划。

9.如权利要求8所述的导航方法，其特征在于，每一个巡检位置巡检完毕后，均通过前向视觉感知模块或下向视觉感知模块获取该巡检位置的图像，执行标识码识别；识别到该巡检位置相应的标识码后，根据标识码位置进行位置和姿态调整。

10.如权利要求8所述的导航方法，其特征在于，根据标识码位置进行位置和姿态调整包括：

根据该标识码在室内变电站中的位置，以及自身相对于该标识码的位置进行位置和姿态调整，并修正里程数据。