[发明专利]一种基于无人机的电厂煤场盘煤系统及方法

权利要求书

1.一种基于无人机的电厂煤场盘煤系统，其特征在于，包括地面站系统、无人机图像采集系统以及数据处理系统；无人机图像采集系统包括无人机、定位系统以及摄像机，定位系统以及摄像机均搭载在无人机上，地面站系统与无人机的控制系统连接，定位系统以及摄像机均与数据处理系统连接；

地面站系统用于获取无人机的预设飞行路线，并发送至无人机的控制系统；

无人机的控制系统用于根据无人机的预设飞行路线，控制无人机按照无人机的预设飞行路线飞行；

定位系统用于获取无人机的实时位置信息，并发送至数据处理系统；

摄像机用于采集电厂煤场的图像信息，并发送至数据处理系统；

数据处理系统用于根据电厂煤场的图像信息，构建电厂煤场的煤堆三维图形，并根据煤堆三维图形以及无人机的实时位置信息得到电厂煤场的煤堆体积。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场盘煤系统，其特征在于，所述定位系统以及摄像机均与地面站系统连接；

所述定位系统还用于发送无人机的实时位置信息至地面站系统；

地面站系统还用于获取预设图像采集位置信息，并根据预设图像采集位置信息以及无人机的实时位置信息，生成拍摄控制信息并发送至摄像机；

摄像机用于根据拍摄控制信息，采集电厂煤场的图像信息。

3.根据权利要求2所述的基于无人机的电厂煤场盘煤系统，其特征在于，所述无人机的控制系统还用于获取无人机的实时姿态信息，并发送至地面站系统；

地面站系统还用于根据无人机的实时姿态信息以及无人机的实时位置信息，生成无人机的状态监控信息并进行可视化处理。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场盘煤系统，其特征在于，所述定位系统为GPS定位系统和/或北斗定位系统。

5.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场盘煤系统，其特征在于，所述无人机图像采集系统还包括云台，摄像机通过云台搭载在无人机上。

6.根据权利要求1所述的基于无人机的电厂煤场盘煤系统，其特征在于，所述无人机为四旋翼无人机，所述摄像机为4K高清摄像机。

7.一种基于权利要求1所述盘煤系统的基于无人机的电厂煤场盘煤方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过地面站系统获取无人机的预设飞行路线，并发送至无人机的控制系统；

无人机的控制系统根据无人机的预设飞行路线，控制无人机按照无人机的预设飞行路线飞行；

在无人机的飞行过程中，通过定位系统获取无人机的实时位置信息，通过摄像机采集电厂煤场的图像信息，并将无人机的实时位置信息以及电厂煤场的图像信息发送至数据处理系统；

数据处理系统根据电厂煤场的图像信息，构建电厂煤场的煤堆三维图形，并根据煤堆三维图形以及无人机的实时位置信息得到电厂煤场的煤堆体积。

8.根据权利要求7所述的基于无人机的电厂煤场盘煤方法，其特征在于，所述通过摄像机采集电厂煤场的图像信息的具体方法为：

通过定位系统发送无人机的实时位置信息至地面站系统；通过地面站系统获取预设图像采集位置信息，并根据预设图像采集位置信息以及无人机的实时位置信息，生成拍摄控制信息并发送至摄像机；根据拍摄控制信息，通过摄像机采集电厂煤场的图像信息。

9.根据权利要求7所述的基于无人机的电厂煤场盘煤方法，其特征在于，所述根据无人机的实时位置信息以及电厂煤场的图像信息，构建电厂煤场的煤堆三维图形的具体方法为：

根据电厂煤场的图像信息，通过SIFT算法提取电厂煤场的煤堆特征信息；并根据电厂煤场的煤堆特征信息，采用增量式SFM算法，进行电厂煤场的煤堆三维模型的稀疏重建，得到稀疏煤堆三维模型；并根据电厂煤场的煤堆特征信息以及稀疏煤堆三维模型，采用基于深度图融合的MVS算法，进行电厂煤场的煤堆三维模型的稠密重建，得到电厂煤场的煤堆三维图形。