[发明专利]一种基于数字孪生的三维巡检数据信息融合系统

权利要求书

1.一种基于数字孪生的三维巡检数据信息融合系统，其特征在于，包括无人机、采集装置、融合装置、扫描装置、调整装置、定位装置、导引装置和处理器，所述采集装置、融合装置、扫描装置、调整装置、定位装置均设置在所述无人机上；所述导引装置用于对所述无人机的采集位置进行引导；所述定位装置用于对所述无人机的当前位置进行定位；所述采集装置用于在所述无人机的行进路径上进行实时采集，并实时反馈接收到的数据；

所述调整装置用于对所述无人机的移动路径和位置进行调整；所述扫描装置用于对物体的表面信息进行采集；所述融合装置基于所述采集装置、所述扫描装置和所述定位装置的数据进行融合，以生成实时的空间监控信息；

所述处理器分别与所述无人机、所述采集装置、所述融合装置、所述扫描装置、所述调整装置、所述定位装置和所述导引装置控制连接；

所述采集装置包括采集机构和转向机构，所述采集机构用于对无人机的行进前端的数据进行采集；所述转向机构用于对所述采集机构的采集角度进行调整；

所述转向机构包括转向座和转向驱动机构，所述转向驱动机构用于对所述转向座驱动连接，所述采集机构设置在所述转向座上；

所述采集机构包括采集探头，任取所述采集探头采集的图像数据，假设采集图像特征区域由N×M个像素点组成，其中，图像特征区域的左下角为原点，水平方向为x轴，垂直方向为y轴，图像的灰度值为z轴建立空间单位坐标系，其中，x、y轴取值为自然数，z轴的取值区间为[0,255]，图像特征区域的各个像素点的灰度值为f(x,y),其中x、y分别表示每个特征区域起始点的横、纵坐标，则所述特征区域的横向增量为Δx；纵向增量为Δy，若存在：

其中，δ(*，*)为每个像素点的灰度取样函数，其值可根据RGB色彩系统计算出像素点的灰度值；

通过对采集的图像数据所限定的各个像素点中，存在：

F_m＝|f(x_i,y_j)|_N×M

其中，F_m为依据各个所述像素点的灰度对图像进行数字化表示形成灰度矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的三维巡检数据信息融合系统，其特征在于，所述融合装置包括处理模块和存储模块，所述存储模块用于对数据进行存储，其中，所述存储模块与所述采集装置、所述融合装置、所述扫描装置、所述调整装置、所述定位装置和所述导引装置通过通信模块通信连接，以实现对数据进行存储；所述处理模块基于所述存储模块存储的相对应的数据进行融合，以构建监控模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的三维巡检数据信息融合系统，其特征在于，所述扫描装置包括扫描机构和俯仰提升机构，所述俯仰提升机构用于对所述扫描机构的俯仰角度进行调整；所述扫描机构用于对检测位置进行扫描；所述扫描机构包括扫描探头，所述扫描探头用于对检测目标的图像数据进行采集，以完善采集探头采集的图像数据的细节；所述俯仰提升机构包括转向杆、提升座、提升构件和横向偏移构件，所述转向杆的一端与所述横向偏转构件与所述无人机主体连接，所述扫描探头设置在所述提升座上，并通过所述提升构件与所述提升座的内壁连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的三维巡检数据信息融合系统，其特征在于，所述调整装置包括校准机构和调整机构，所述调整机构用于对所述无人机的升力进行调整；所述校准机构用于对所述无人机的行进路径上的障碍物进行检测；所述校准机构设置在所述无人机的机身本体的上顶部；所述校准机构包括校准探头和转向构件，所述转向构件用于对所述校准探头的位置进行调整；所述转向构件包括转动座、偏转齿轮和转向驱动机构，所述校准探头设置在所述转动座的一端面，所述转动座的另一端面与所述偏转齿轮连接；所述偏转驱动机构与所述偏转齿轮驱动连接，以调整所述校准探头的转动。