CN106647804B - 一种自动巡检方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动巡检方法及系统。该方法包括：确定巡检区域；基于该巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图；在该区域图上进行飞行器的航线规划；根据规划好的航线进行自动巡检。通过上述方法，在无法获得巡检区域的航线规划区域图时，能基于该巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图，在该区域图上能精准的规划飞行器飞行航线及定位飞行器，从而提高飞行器巡检工作的效率和质量。进一步，本发明还通过采用中继传输方式，实现数据更远距离传输及飞行器更远距离控制；并通过将地面设备中的数据接收与控制分离，使飞行器的地面控制灵活性更高。

Description

一种自动巡检方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种自动巡检方法及系统。

背景技术

飞行器是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的设备。目前飞行器在警用、城市管理、农业、地质、气象、抢险救灾等领域得到了广泛的应用。

目前大部分的巡检飞行器都是采用基于专业操作手目视遥控的方式工作，这种方式对人为因素依赖过大，存在很多缺点，如人为即时规划的航线与理论航线存在偏离、操作手操纵负荷较大、飞行器控制时间延迟等，这些缺点导致飞行器的作业遗漏率和重复率偏高，且当飞行器飞行距离过远或有信号干扰时，飞行器不能自动返航，极易造成飞行器坠毁，安全性较低。

相对于基于专业操作手目视遥控飞行器，自动巡航飞行器只需要在地面站设置航点，飞机就能够自动飞行前往巡检目标，甚至控制信号丢失后飞行器也能继续完成巡检任务，并自动返航。这种飞行器的使用能大大降低人员成本，并提高飞行器巡检效率和巡检质量，安全性能高。

但自动巡航飞行器对航线规划区域图的依赖很强，在一些巡检区域会因无法获得航线规划区域图，而导致不能精确规划飞行器的航线，严重影响了飞行器的巡检工作。因此，如何获得巡检区域准确的航线规划区域图是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种自动巡检方法，以解决现有技术中在某些巡检区域无法获得航线规划区域图，而不能精准规划飞行器飞行航线及定位飞行器的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动巡检方法，该方法包括：确定巡检区域；基于巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图；在区域图上进行飞行器的航线规划；根据规划好的航线进行自动巡检。

其中，上述确定巡检区域的步骤进一步包括：获取巡检区域轮廓点的位置信息；上述基于巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图的步骤进一步包括：根据位置信息在地理信息系统中形成对应的区域图；根据位置信息在地理信息系统中形成对应的区域图的步骤进一步包括：根据位置信息在地理信息系统内的电子地图中确定对应的坐标点；将坐标点顺次连接成一闭合区域，进而生成对应的区域图。

其中，上述基于巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图的步骤进一步包括：根据巡检区域生成区域图；将区域图融合到地理信息系统中；将区域图融合到地理信息系统中的步骤进一步包括；获取所述区域图的至少两个第一坐标数据；将第一坐标数据分别与地理信息系统内的电子地图中的第二坐标数据进行匹配；根据匹配后的第二坐标数据确定地理信息系统的电子地图的待替换区域，并用区域图替换待替换区域。

其中，上述在区域图上进行飞行器的航线规划的步骤进一步包括：根据巡检目标大小设置飞行器所搭载的图像设备的参数；根据图像设备的参数设置飞行器的飞行高度；根据飞行高度和图像设备的参数设置飞行器的飞行航线以及数据采集点。

其中，上述根据规划好的航线进行自动巡检的步骤进一步包括：将飞行航线以及数据采集点发送至飞行器；根据飞行航线以及数据采集点控制飞行器沿飞行航线飞行，并在数据采集点进行图像拍摄和/或摄像，或者对飞行器的实时飞行状态进行采集。

其中，上述将飞行航线以及数据采集点发送至飞行器的步骤进一步包括：将飞行航线以及数据采集点通过控制端发送到飞行器；或者，将飞行航线以及数据采集点通过控制端发送到中继传输端，并由中继传输端进行中继后发送到飞行器；控制端用于飞行器的航线规划及控制飞行器返航及飞行状态。

其中，该自动巡检方法还进一步包括：将飞行器拍摄的图像和/或视频、飞行器的实时飞行状态发送到数据接收端或控制端；或者，将飞行器拍摄的图像和/或视频、飞行器的实时飞行状态发送到中继传输端，并由中继传输端进行中继后发送到数据接收端或控制端。

其中，上述数据接收端和上述控制端是同一个设备。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种自动巡检系统，该系统包括：控制端以及飞行器，其中控制端包括任务处理模块以及地理信息系统，其中任务处理模块包括：巡检区域确定模块，用于确定巡检区域；地图获取模块，用于根据巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图；航线规划模块，用于在区域图上进行飞行器的航线规划；飞行器用于在控制端的控制下沿规划好的航线进行自动巡检。

其中，上述巡检区域确定模块进一步包括位置信息获取子模块，用于获取巡检区域轮廓点的位置信息；地图获取模块进一步包括第一地图形成子模块，用于根据位置信息在地理信息系统中形成对应的区域图。

其中，上述地图获取模块进一步包括第二地图形成子模块；第二地图形成子模块进一步包括区域图生成单元及融合单元；区域图生成单元用于根据巡检区域生成区域图；融合单元用于将区域图生成单元生成的区域图融合到地理信息系统中；其中，融合单元进一步包括：坐标提取子单元，用于获取区域图的至少两个第一坐标数据；匹配子单元，用于将第一坐标数据分别与地理信息系统内的电子地图中的第二坐标数据进行匹配；替换子单元，用于根据匹配后的第二坐标数据确定地理信息系统的电子地图的待替换区域，并用区域图替换所述待替换区域。

其中，上述航线规划模块包括：图像设备参数设置子模块，用于根据巡检目标大小设置飞行器所搭载的图像设备的参数；飞行高度设置子模块，用于根据图像设备的参数设置飞行器的飞行高度；航线及采集点规划子模块，用于根据飞行高度和图像设备的参数设置飞行器的飞行航线以及数据采集点。

其中，上述控制端还包括地面控制模块，用于将飞行航线以及数据采集点发送至飞行器；上述飞行器包括飞控模块和图像设备，飞控模块用于根据飞行航线以及数据采集点控制飞行器沿所述飞行航线飞行，并在数据采集点控制图像设备进行图像拍摄和/或摄像，或者对飞行器的实时飞行状态进行采集。

其中，上述控制端将飞行航线以及数据采集点发送到飞行器；或者，将飞行航线以及数据采集点发送到中继传输端，并由中继传输端进行中继后发送到飞行器。

其中，上述飞控模块进一步将飞行器拍摄的图像和/或视频、飞行器的实时飞行状态发送到数据接收端或控制端；或者，将飞行器拍摄的图像和/或视频、飞行器的实时飞行状态发送到中继传输端，并由中继传输端进行中继后发送到数据接收端或控制端。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，在本发明所提供的自动巡检方法和系统中，首先基于已确定的巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图；然后在该区域图上进行飞行器的航线规划，最后根据规划好的航线进行自动巡检。本发明能够解决在一些巡检区域因无法获得航线规划区域图，而不能精准规划飞行器飞行航线及定位飞行器的问题，从而本发明能够提高飞行器巡检工作的效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明自动巡检方法一实施例的流程示意图；

图2是图1实施例中区域图融合一实施例的流程示意图；

图3是图2实施例中的区域图融合过程的示意图；

图4是图1实施例中步骤103具体的流程示意图；

图5是图1实施例中步骤104具体的流程示意图；

图6是本发明自动巡检系统第一实施例的示意框图；

图7是图6实施例中的任务处理模块第一实施例的示意框图；

图8是图6实施例中的任务处理模块第二实施例的示意框图；

图9是图6实施例中的飞控模块的示意框图；

图10是本发明自动巡检系统第二实施例的示意框图；

图11是本发明自动巡检系统第三实施例的示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1是本发明自动巡检方法一实施例的流程示意图。本实施例包括以下步骤：

步骤101：确定巡检区域。

可选地，本实施例可以通过获取巡检区域轮廓点的位置信息来确定巡检区域，具体地，可以通过人工现场采集该巡检区域轮廓点的位置信息；在其它实施例中，还可以根据巡检任务及飞行器GPS系统定位信息确定巡检区域。巡检区域可以是一个或多个区域。

步骤102：基于上述巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图。

可选地，本实施例可以根据上述位置信息在地理信息系统中形成对应的区域图。具体地，可以根据上述位置信息在地理信息系统内的电子地图中确定对应的坐标点，并将该坐标点顺次连接成一闭合区域，进而生成对应的区域图。

可选地，本实施例还可以先根据上述巡检区域生成区域图，在本实施例中，巡检区域的区域图包括但不限于规划图或航拍图，例如，在通过飞行器对巡检区域进行航拍获取的航拍图；然后将该区域图融合到地理信息系统中，以形成对应的区域图。该地理信息系统包括但不限于百度地图、高德地图等。

具体地，参阅图2-3，图2是图1实施例中的区域图融合一实施例的流程示意图，图3是图2实施例区域图融合过程的示意图。本实施例的步骤包括：

步骤201：获取区域图的至少两个第一坐标数据。具体地，分别获取巡检区域的区域图31的多个标识点311、312、313、314、315的坐标数据，进而确定一多边形图像区域310。

步骤202：将上述第一坐标数据分别与地理信息系统内的电子地图中的第二坐标数据进行匹配。具体地，根据多个标识点311、312、313、314、315的坐标数据在地理信息系统内的电子地图32中进行坐标匹配，进而电子地图32确定对应的多个标识点321、322、323、324、325。

步骤203：根据匹配后的第二坐标数据确定地理信息系统的电子地图的待替换区域，并用上述区域图替换该待替换区域。具体地，根据匹配后的标识点321、322、323、324、325的坐标数据确定地理信息系统内的电子地图32的待替换区域320，将巡检区域的区域图的图像区域310替换到待替换区域320中。

本实施例中，采用多个标志点来定义一多边形图像区域310，并在地理信息系统内的电子地图32的对应区域进行替换。然而，在实际应用中，仅需通过巡检区域的区域图31上的两个或两个以上的坐标数据即可实现图像替换过程，例如可以通过巡检区域的区域图31上的两个对角点的坐标数据确定一矩形区域，并完成图像替换。

本实施例中，巡检区域的区域图的标识点可以是区域图的角点或区域图中明显标志物图像点，也可以是其他图像点，具体不做限定。

将上述区域的区域图融合到地理信息系统中，以获得待规划的区域图，并进一步执行步骤103，进而在以融合方式生成的待规划区域图的基础上进行飞行器的航线规划。

步骤103：在上述区域图上进行飞行器的航线规划。

可选地，参阅图4，图4是图1实施例中步骤103具体的流程示意图。本实施例包括以下步骤：

步骤401：设置图像设备参数。具体地，可根据巡检目标大小设置飞行器所搭载的图像设备的参数，此参数包括图像设备的镜头焦距以及图像分辨率中的至少一个。

步骤402：设置飞行器飞行高度。具体地，根据图像设备的参数设置飞行器的飞行高度。其中，通过选择适当的图像设备参数(例如，镜头焦距以及图像分辨率)以及飞行高度能够确保图像设备能够清晰且完整的拍摄巡检目标。

步骤403：设置飞行器飞行航线。由于飞行器图像设备的参数在一定范围内时，飞行器的飞行高度决定了获得图像的覆盖面积的大小，且在图像拼接处理时，要求相邻地块图像具有5％-50％的旁向重叠比例，因此需要根据飞行器的飞行高度和图像设备的参数设置飞行器的飞行航线。因飞行器的飞行航向与航线存在一定偏差，所应适当加大图像的旁向重叠比例，以提高系统的容错性。

步骤404：设置数据采集点。飞行器飞行航线设置后，根据图像拼接相邻图像航向重叠比例满足10％-60％的要求，设置飞行器的数据采集点。

上述步骤101-103的执行主体优选为设置于地面的控制端，以方便操作人员的介入和干预。控制端除了进行飞行航线规划外，还进一步控制飞行器返航及飞行状态。在确定飞行航线以及数据采集点后，由控制端将上述数据发送到飞行器，进而由飞行器执行后续步骤104，进而根据飞行航线以及数据采集点控制飞行器沿飞行航线飞行，并在数据采集点进行图像拍摄和/或摄像，或者对所述飞行器的实时飞行状态进行采集。所述控制端包括但不限于遥控器、控制器、手机、平板电脑(如ipad)、电脑、专用控制设备中的一种或任意组合。

值得注意的，在控制端与飞行器之间的间隔距离相对较近的情况下，上述飞行航线以及数据采集点可通过控制端直接发送到飞行器，在控制端与飞行器之间的间隔距离相对较远的情况下，也可以将飞行航线以及数据采集点通过控制端发送到中继传输端，并由中继传输端进行中继后发送到飞行器。此处，可以根据实际传输距离设置一个或者多个中继传输端。并且，飞行航线以及数据采集点可根据飞行器的实际位置分批发送到飞行器。

步骤104：根据规划好的航线进行自动巡检。

可选地，参阅图5，图5是图1实施例中步骤104具体的流程示意图。本实施例包括以下步骤：

步骤501：确定飞行器的当前航迹。具体来说，可根据飞行器上设置的飞行状态检测模块以及定位模块来对飞行器的飞行状态进行检测，该飞行状态包括但不限于飞行器的飞行方向、速度、加速度、位置、高度等，并根据飞行器的飞行状态确定飞行器当前航迹。

步骤502：判断当前航迹是否与规划的飞行航线在预设航迹误差范围内，若飞行器当前航迹与规划的飞行器航线的误差在预设航迹误差范围内，则执行步骤503；若误差不在预设航迹误差范围内，则执行步骤504，修正飞行器当前航迹，并在修正后返回步骤501，继续对飞行器当前航迹进行确认及判断。

步骤503：确定飞行器的当前位置。

步骤505：判断飞行器的当前位置是否为数据采集点。即，判断飞行器当前位置与数据采集点位置的误差是否在预设采集误差范围内，若在预设采集误差范围内，则进行步骤506；若不在预设误差范围内，进行步骤501，进一步控制飞行器飞行至数据采集点。

步骤506：判断是否要对图像设备进行调整。例如，可根据图像设备的当前拍摄角度以及飞行器的当前位置及数据采集点或待巡检物体的实际位置来判断是否要对图像设备的拍摄角度进行调整。若需要调整，则进行步骤507，若无需调整，则进行步骤508，直接完成数据采集。

步骤507：通过图像设备所搭载的增稳设备对图像设备进行调整，例如，通过飞行器控制系统控制调整增稳设备以进行角度补偿，以保证飞行器的图像设备以适当的角度进行拍摄，并在调整后进行步骤508。

步骤508：采集数据。例如，进行图像拍摄和/或摄像，采集飞行器的实时飞行状态。该飞行状态包括但不限于飞行器的飞行方向、速度、加速度、位置、高度等，

当飞行器执行飞行状态数据采集任务时，不需要执行步骤506、步骤507，直接执行步骤508，采集数据。

在数据采集完成后，则返回步骤501，进一步控制飞行器飞行至下一数据采集点。

此外，飞行器还进一步将拍摄的图像和/或视频、飞行器实时飞行状态存储并发送到数据接收端或控制端，或者将拍摄的图像和/或视频、飞行器实时飞行状态发送到中继传输端，并由中继传输端进行中继后发送到数据接收端或控制端。其中，数据接收端和控制端可以是同一个设备或者相互独立的设备。数据接收端和控制端采用相互独立的设备时，二者优选通过无线网络与飞行器进行独立通信，使得通数据接收与控制分离，进而使得飞行器的地面控制灵活性更高。

参阅图6，图6是本发明自动巡检系统第一实施例的示意框图。本实施例包括：飞行器61和控制端62，二者通过无线通信网络63通信。

其中，飞行器61包括飞行状态检测模块611、图像设备612、定位模块613、增稳设备614、飞控模块615、存储模块616。

其中，飞行器状态检测模块611包括用于监测飞行器的飞行状态的各种传感器。飞行器一般为无人机，视不同的作业任务及任务负载而选择不同，它具备自主飞行能力，可按照规定航线执行飞行任务。飞行器的飞行状态包括但不限于飞行器的飞行方向、速度、加速度、位置、高度等。

图像设备612主要是成像设备，成像设备包括多光谱成像仪、高光谱成像仪、可见光相机及红外相机等。图像设备主要用于获取巡检区域或数据采集点的图像数据和/或视频数据。

定位模块613主要包括北斗模块或GPS模块，主要用于获取飞行器位置信息。

增稳设备614是一个三轴航拍云台，设置在飞行器上并搭载图像设备612，主要要用于固定图像设备612，防止抖动以及拍摄角度补偿。

存储模块616主要用于存储图像设备612拍摄的图像和/或视频及飞行器状态检测模块611采集的飞行器的实时飞行状态。

飞控模块615主要用于接受控制端62通过无线通信网络63发送的任务，主要包括控制飞行器沿着规划的飞行航线进行巡航、控制图像设备612对巡检区域或数据采集点进行数据采集、控制增稳设备614进行角度补偿、监测及获取飞行器巡航过程的飞行器飞行状态数据及飞行器定位信息，同时通过无线通信网络63将存储模块616存储的图像和/或视频、飞行器的实时飞行状态数据及飞行器定位信息等数据传输到控制端61。

无线通信网络63主要完成飞行器与控制端之间的数据传输，包括飞行控制指令、飞行器定位信息、飞行状态数据、图像数据、视频数据、飞行航线及飞行任务，以上传输都是同步进行的，保证了数据传输的一致性，同时通过加入数据丢失保护功能，提高了数据传输的稳定性和鲁棒性。

本实施例中，无线通信网络63采用WiFi网络，当然也可以是FDD-LTE、TDD-LTE等4G制式的无线通信网络络或WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000等4G制式的无线通信网络络，也可以是其他通信网络，具体不做限定。

控制端62包括视频模块621、地理信息系统622、飞行状态监测模块623、任务处理模块624、地面控制模块625及显示模块626；

其中，视频模块621主要用于视频数据、图像数据的处理及显示。

飞行状态监测模块623主要用于飞行器状态数据的显示、监测、异常报警等。

任务处理模块624主要用于飞行器飞行任务及飞行航线的规划。

地理信息系统模块622主要用于提供电子地图及实现巡检区的区域图与地理信息系统中电子地图的融合。

显示模块626用于呈现飞行器在区域图中的当前航迹和/或当前位置。

地面控制模块615主要用于接收及存储无线通信网络63回传的数据信息，根据回传的数据信息产生各控制信号，控制上述各模块工作，并将规划的飞行器航线及任务通过无线通信网络63发送给飞行器61。具体来说，地面控制模块615将规划好的飞行航线以及数据采集点发送至飞行器61，并由飞行器61上的飞控模块615根据飞行航线以及数据采集点控制飞行器沿飞行航线飞行，并在数据采集点控制设备612进行图像和/或视频拍摄，或者对所述飞行器的实时飞行状态进行采集。

在本实施例中，任务处理模块624包括巡检区域确定模块6241、地图获取模块6242以及航线规划模块6243。其中，巡检区域确定模块6241用于确定巡检区域，地图获取模块6242用于根据巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图。航线规划模块6243用于在该对应的区域图上进行飞行器61的航线规划。

可选地，参阅图7，图7是图6实施例中的任务处理模块第一实施例的示意框图。本实施例的巡检区域确定模块6241进一步包括位置信息获取子模块71，用于获取巡检区域轮廓点的位置信息；地图获取模块6242进一步包括第一地图形成子模块72，用于根据该位置信息在地理信息系统中形成对应的区域图。具体来说，第一地图形成子模块72根据上述位置信息在地理信息系统内的电子地图中确定对应的坐标点；并将上述坐标点顺次连接成一闭合区域，进而生成对应的区域图。

可选地，参阅图8，图8是图6实施例中的任务处理模块第二实施例的示意框图。本实施例的地图获取模块6242进一步包括第二地图形成子模块81，其中第二地图形成子模块81进一步包括：区域图生成单元811及融合单元812；区域图生成单元811用于根据巡检区域生成区域图；融合单元812用于将区域图生成单元生成811的区域图融合到地理信息系统中。其中，融合单元812进一步包括坐标提取子单元8121、匹配子模块8122以及替换子单元8123。其中，坐标提取子单元8121用于获取区域图的至少两个第一坐标数据，匹配子单元8122用于将第一坐标数据分别与地理信息系统内的电子地图中的第二坐标数据进行匹配，替换子单元8123用于根据匹配后的第二坐标数据确定地理信息系统的电子地图的待替换区域，并用区域图替换待替换区域。上述模块的具体实现方式在上文已经进行了详细描述，在此不再赘述。

可选地，航线规划模块6243包括图像设备参数设置子模块73、飞行高度设置子模块74以及航线及采集点规划子模块75。其中，图像设备参数设置子模块73用于根据巡检目标大小设置飞行器所搭载的图像设备的参数，飞行高度设置子模块74用于根据图像设备的参数设置飞行器的飞行高度，航线及采集点规划子模块75用于根据飞行高度和图像设备的参数设置飞行器的飞行航线以及数据采集点。其中，图像设备的参数包括图像设备的镜头焦距以及图像分辨率中的至少一者。

在优选实施例中，航线及采集点规划子模块75设置飞行航线使得图像设备沿飞行航线拍摄的图像的旁向重叠比例满足5％-50％；并进一步设置数据采集点使得图像设备在数据采集点拍摄的图像的航向重叠比例满足10％-60％。

如图9所示，图9是图6实施例中的飞控模块的示意框图。在本实施例中，飞控模块615包括航迹控制模块91和拍摄控制模块92。其中，航迹控制模块91用于判断飞行器的当前航迹是否与飞行航线在预设航迹误差范围内，如果不在预设航迹误差范围内，则修正当前航迹。拍摄控制模块92用于判断飞行器的当前位置是否与数据采集点在预设采集误差范围内，如果在预设采集误差范围内，则控制图像设备612进行图像拍摄和/或视频。此外，拍摄控制模块92进一步根据需要通过增稳设备614对图像设备612进行调整，并在调整后进行图像拍摄和/或视频。

如图10所示，图10是本发明自动巡检系统第二实施例的示意框图。本实施例是在图6实施例中增加了中继传输端1001。此时，控制端产生的控制数据(例如，飞行航线和数据采集点、返航控制、飞行状态控制等数据)以及飞行器的回传数据(例如，拍摄的图像和/或视频、飞行器实时飞行状态)可通过中继传输端1001进行中继后再继续传输。通过采用中继传输方式，以实现数据更远距离传输及飞行器更远距离控制，且提高传输控制的稳定性。

如图11所示，图11是本发明自动巡检系统第三实施例的的示意框图。在图6和图10所示的实施例中，控制端同时实现了飞行器的控制以及回传数据的接收，即相当于控制端和数据接收端为同一设备。然而，在本实施例中，按照功能将地面设备划分成相互独立的控制端1101和数据接收端1102。控制端1101和数据接收端1102分别独立通过中继传输端或直接与飞行器进行通信。

其中，数据接收端1102主要用于对经中继传输端回传或飞行器直接回传的数据(例如，拍摄的图像和/或视频、飞行器实时飞行状态)进行接收、简单处理及存储；

控制端1101主要用于规划飞行器的飞行航线及数据采集点，并经中继传输端或直接发送至飞行器，控制端1101还进一步控制飞行器返航及飞行状态。当然，也可以将数据量相对较大的图像和/或视频回传到数据接收端1102，而将数据量相对较小的飞行器实时飞行状态回传到控制端1101，由控制端1101进行显示，以便操作员进行实时监控。控制端1101和数据接收端1102之间可以相互通信，以允许控制端1101从数据接收端1102调取或存储特定数据，例如从数据接收端1102调取拍摄的图像和/或视频、飞行器实时飞行状态。

本实施例中，控制端1101的具体设备优选平板电脑或手机等支持IOS/Android移动操作系统的移动终端，具体不做限定。

通过上述方式，由于飞行器采集的图像数据及视频数据比较大，对地面设备的数据存储容量有较高要求，从而限制了地面设备控制的灵活性。通过将地面设备划分成独立的数据接收端与控制端，利用数据接收端对回传数据进行简单处理及存储，利用控制端实现飞行控制功能，使飞行器的地面设备的活动范围更广，更灵活，让用户在更广条件下实现对飞行器的操控，完成巡航任务。

本发明公开的一种自动巡检方法和自动巡检系统可以应用于警用、城市管理、农业、地质、气象、抢险救灾、光伏电站、光热电站、风力电站等电力站的空中巡检、监测等方面。

区别于现有技术，本发明公开的一种自动巡检方法，在系统无法获得航线规划区域图时，能基于巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图，在该区域图上能更精准的规划飞行器飞行航线及定位飞行器，从而提高飞行器巡检工作的效率和质量。

进一步，通过增加中继传输端，采用中继传输方式实现数据更远距离传输及飞行器更远距离控制，且提高传输控制的稳定性。

此外，通过将地面设备划分成相互独立的数据接收端与控制端，利用数据接收端对回传数据进行接收、简单处理及存储，利用控制端实现飞行控制功能，使飞行器的地面设备活动范围更广，更灵活，让用户在更广条件下实现对飞行器的操控，完成巡航任务。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种自动巡检方法，其特征在于，所述方法包括：

确定巡检区域；

基于所述巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图；

在所述区域图上进行飞行器的航线规划；

根据规划好的航线进行自动巡检；

其中，所述基于所述巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图的步骤进一步包括：

根据所述巡检区域生成区域图；

将所述区域图融合到地理信息系统中；

所述将所述区域图融合到地理信息系统中的步骤进一步包括：

获取所述区域图的至少两个第一坐标数据；

将所述第一坐标数据分别与所述地理信息系统内的电子地图中的第二坐标数据进行匹配；

根据匹配后的所述第二坐标数据确定所述地理信息系统的电子地图的待替换区域，并用所述区域图替换所述待替换区域。

2.根据权利要求1中的自动巡检方法，其特征在于，所述在所述区域图上进行飞行器的航线规划的步骤进一步包括：

根据巡检目标大小设置所述飞行器所搭载的图像设备的参数；

根据所述图像设备的参数设置所述飞行器的飞行高度；

根据所述飞行高度和所述图像设备的参数设置所述飞行器的飞行航线以及数据采集点。

3.根据权利要求2中的自动巡检方法，其特征在于，所述根据规划好的航线进行自动巡检的步骤进一步包括：

将所述飞行航线以及数据采集点发送至所述飞行器；

根据所述飞行航线以及数据采集点控制所述飞行器沿所述飞行航线飞行，并在所述数据采集点进行图像拍摄和/或摄像，或者对所述飞行器的实时飞行状态进行采集。

4.根据权利要求3中的自动巡检方法，其特征在于，所述将所述飞行航线以及数据采集点发送至所述飞行器的步骤包括：

将所述飞行航线以及数据采集点通过控制端发送到所述飞行器；

或者，将所述飞行航线以及数据采集点通过控制端发送到中继传输端，并由所述中继传输端进行中继后发送到所述飞行器；

所述控制端用于所述飞行器的航线规划及控制所述飞行器返航及飞行状态。

5.根据权利要求4中的自动巡检方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

将所述飞行器拍摄的图像和/或视频、所述飞行器的实时飞行状态发送到数据接收端或所述控制端；

或者，将所述飞行器拍摄的图像和/或视频、所述飞行器的实时飞行状态发送到所述中继传输端，并由所述中继传输端进行中继后发送到数据接收端或所述控制端。

6.根据权利要求5所述的自动巡检方法，其特征在于，所述数据接收端和所述控制端是同一个设备。

7.一种自动巡检系统，其特征在于，所述自动巡检系统包括控制端以及飞行器，其中所述控制端包括任务处理模块以及地理信息系统，其中所述任务处理模块包括：

巡检区域确定模块，用于确定巡检区域；

地图获取模块，用于根据所述巡检区域在地理信息系统中形成对应的区域图；

航线规划模块，用于在所述区域图上进行所述飞行器的航线规划；

所述飞行器用于在所述控制端的控制下沿规划好的航线进行自动巡检；

其中，所述地图获取模块进一步包括第二地图形成子模块；所述第二地图形成子模块进一步包括区域图生成单元及融合单元；所述区域图生成单元用于根据所述巡检区域生成区域图；所述融合单元用于将所述区域图生成单元生成的所述区域图融合到地理信息系统中；

其中，所述融合单元进一步包括：

坐标提取子单元，用于获取所述区域图的至少两个第一坐标数据；

匹配子单元，用于将所述第一坐标数据分别与所述地理信息系统内的电子地图中的第二坐标数据进行匹配；

替换子单元，用于根据匹配后的所述第二坐标数据确定所述地理信息系统的电子地图的待替换区域，并用所述区域图替换所述待替换区域。

8.根据权利要求7中的自动巡检系统，其特征在于，所述航线规划模块包括：

图像设备参数设置子模块，用于根据巡检目标大小设置所述飞行器所搭载的图像设备的参数；

飞行高度设置子模块，用于根据所述图像设备的参数设置所述飞行器的飞行高度；

航线及采集点规划子模块，用于根据所述飞行高度和所述图像设备的参数设置所述飞行器的飞行航线以及数据采集点。

9.根据权利要求7中的自动巡检系统，其特征在于，所述控制端还包括地面控制模块，用于将所述飞行航线以及数据采集点发送至所述飞行器；

所述飞行器包括飞控模块和图像设备，所述飞控模块用于根据所述飞行航线以及数据采集点控制所述飞行器沿所述飞行航线飞行，并在所述数据采集点控制所述图像设备进行图像拍摄和/或摄像，或者对所述飞行器的实时飞行状态进行采集。

10.根据权利要求9中的自动巡检系统，其特征在于，所述控制端将所述飞行航线以及数据采集点发送到所述飞行器；或者，将所述飞行航线以及数据采集点发送到中继传输端，并由所述中继传输端进行中继后发送到所述飞行器。

11.根据权利要求10中的自动巡检系统，其特征在于，所述飞控模块进一步将所述飞行器拍摄的图像和/或视频、所述飞行器的实时飞行状态发送到数据接收端或所述控制端；

或者，将所述飞行器拍摄的图像和/或视频、所述飞行器的实时飞行状态发送到所述中继传输端，并由所述中继传输端进行中继后发送到数据接收端或所述控制端。