CN108270170A - 一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置，包括：获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据目标杆塔标识和预存的导航地图确定待测杆塔的第一目标位置；根据获取到的直升机的第一即时位置和第一目标位置计算出直升机与待测杆塔之间的相对方位，以及通过飞行姿态检测仪检测直升机飞行时的倾仰角度以及直升机飞行时的横向翻滚角度；根据倾仰角度、横向翻滚角度以及相对方位，控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对待测杆塔的成像内容，以使吊舱锁定待测杆塔。实施本发明实施例，能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。

Description

一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置

技术领域

本发明涉及电力巡检技术领域，具体涉及一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置。

背景技术

随着国内的电网规模不断扩大，长距离输电线路也随之增长迅速，如特(超)高压线路等，为了保证长距离输电线的正常工作，对长距离输电线路的进行电力巡检显得尤为重要，且由于直升机智能巡检技术不受地理环境的约束，相比于人工巡检，极大地提高了巡检效率，因此，直升机巡检已经成为电力巡检中的主流巡检方式。目前，直升机巡检系统中主要采用人工控制吊舱锁定待巡检杆塔，然后对该待巡检杆塔进行故障巡检。然而，在实践中发现，采用人工控制吊舱对准待巡检杆塔并对该待巡检杆塔进行锁定的方法操作繁琐、效率低、精确度低。

发明内容

本发明实施例公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置，能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。

本发明实施例第一方面公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法，所述方法包括：

获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；

根据获取到的直升机的第一即时位置和所述待测杆塔的所述第一目标位置计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置，以及通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；

根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，所述方法还包括：

判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；

如果存在，判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；

如果未位于，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；

控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；

识别所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；

将所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；

生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所述巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、所述目标图像、所述巡检数据以及所述初步故障匹配结果中的一种或多种。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，所述方法还包括：

根据所述目标杆塔标识判断是否接收到针对所述待测杆塔的重点巡检指令，如果未收到，获取下一个待测杆塔的第二目标位置；

根据获取到的所述直升机的第二即时位置和所述下一个待测杆塔的所述第二目标位置，计算所述直升机与所述下一个待测杆塔之间的直线距离和所述直升机相对于所述下一个待测杆塔的相对方位角；

根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向；

控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向之后，所述方法还包括：

根据所述相对方位角计算所述吊舱对准所述下一个待测杆塔时所需的旋转角度；

根据所述旋转角度控制所述吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪对准所述下一个待测杆塔，并执行所述的控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述获取下一个待测杆塔的第二目标位置包括：

根据所述目标杆塔标识在所述预存的巡检路线地图上将所述目标杆塔标识对应的所述第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图；

根据所述带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在所述带巡检标记的巡检路线地图上确定与所述第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。

本发明实施例第二方面公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置，包括：

第一获取单元，用于获取待测杆塔的目标杆塔标识，以及获取直升机的第一即时位置，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；

计算单元，用于根据所述第一获取单元获取到的所述第一即时位置和所述第一目标位置，计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置；

检测单元，用于通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；

控制单元，用于根据所述检测单元检测出的所述倾仰角度、所述检测单元检测出的所述横向翻滚角度以及所述计算单元计算出的所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，还包括：

判断单元，用于在所述控制单元根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；以及当判断出所述热图像中存在温度值高于所述预设温度阈值的目标物体内容时，继续判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；

所述控制单元，还用于当所述判断单元判断出所述目标物体内容在所述热图像中的位置未位于所述热图像的中心区域内时，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；以及控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；

巡检数据获取单元，用于识别所述控制单元得到的所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；

故障匹配单元，用于将所述巡检数据获取单元获取到的所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；

报告生成单元，用于生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所述巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、所述目标图像、所述巡检数据以及所述初步故障匹配结果中的一种或多种。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，还包括：

所述判断单元，还用于在所述报告生成单元生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，根据所述目标杆塔标识判断是否接收到针对所述待测杆塔的重点巡检指令；

第二获取单元，用于在所述判断单元判断出未收到针对所述待测杆塔的所述重点巡检指令之后，获取下一个待测杆塔的第二目标位置；

所述第一获取单元，还用于获取所述直升机的第二即时位置；

所述计算单元，还用于根据所述第一获取单元获取到的所述第二即时位置和所述第二获取单元获取到的所述第二目标位置，计算所述直升机与所述下一个待测杆塔之间的直线距离和所述直升机相对于所述下一个待测杆塔的相对方位角；根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向；

控制飞行单元，用于控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述计算单元，还用于根据所述相对方位角计算所述吊舱对准所述下一个待测杆塔时所需的旋转角度；

所述控制单元，还用于根据所述旋转角度控制所述吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪对准所述下一个待测杆塔，并触发启动所述控制飞行单元。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第二获取单元包括：

第一子单元，用于在所述判断单元判断出未收到针对所述待测杆塔的所述重点巡检指令之后，根据所述第一获取单元获取到的所述目标杆塔标识在所述预存的巡检路线地图上将所述目标杆塔标识对应的所述第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图；

第二子单元，用于根据所述第一子单元得到的所述带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在所述带巡检标记的巡检路线地图上确定与所述第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。

本发明实施例第三方面公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置，包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的任意一种方法的部分或全部步骤。

本发明实施例第四方面公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储了程序代码，其中，所述程序代码包括用于执行本发明实施例第一方面公开的任意一种方法的部分或全部步骤的指令。

本发明实施例第五方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本发明实施例第一方面公开的任意一种方法的部分或全部步骤。

本发明实施例第六方面公开一种应用发布平台，所述应用发布平台用于发布所述计算机程序产品，其中，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本发明实施例第一方面公开的任意一种方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，机载系统可以先获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据获取的目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定该待测杆塔的第一目标位置，该预存巡检路线地图包括目标杆塔标识；然后机载系统获取直升机的第一即时位置，并根据该直升机的第一即时位置和待测杆塔的第一目标位置计算该直升机相对待测杆塔的相对位置，以及通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；进一步地，机载系统根据该倾仰角度、横向翻滚角度以及该直升机与待测杆塔的相对位置，控制直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于该吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对该待测杆塔的成像内容，以使吊舱锁定该待测杆塔。可见，实施本发明实施例，能够根据直升机的倾仰角度、该直升机的横向翻滚角度以及该直升机与待测杆塔的相对位置，自动控制吊舱对待测杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。

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是本发明实施例公开的一种直升机、吊舱以及待测杆塔的简易模型示意图；

图2是本发明实施例公开的一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法的流程示意图；

图4是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法的流程示意图；

图5是本发明实施例公开的一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图；

图6是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图；

图7是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图；

图8是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图。

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做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。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置，能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。以下分别进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种直升机、吊舱以及待测杆塔的简易模型示意图。如图1所示，A为待测杆塔，B为直升机，C为架设于直升机B机身下方的吊舱，其中，C1为固定装载于吊舱C上的全数字动态红外热像仪，C2为固定装载于吊舱C上的可见光摄像头，其中，全数字动态红外热像仪C1与可见光摄像头C2具有相同的视场角。

本发明实施例中，吊舱C是指安装有机载设备，并架设于机身或机翼下的流线形短舱段，可以实现对目标的搜索、定位、跟踪等功能。通常可以分为机炮吊舱、电子干扰吊舱、光电吊舱、电子侦察吊舱以及加油吊舱等，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，当直升机B与待测杆塔A之间的直线距离大于远离区距离阈值时，此时直升机B处于远离区；当直升机B与待测杆塔A之间的直线距离大于危险区距离阈值以及直升机B与待测杆塔A之间的直线距离小于等于远离区距离阈值时，此时直升机B处于待检区；当直升机B与待测杆塔A之间的直线距离小于等于危险区距离阈值时，此时直升机B处于危险区。其中，该远离区距离阈值以及危险区距离阈值可以由巡检人员自行设定，也可以由机载系统自动设定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，机载系统可以设置有导航子系统，该导航子系统可以配置北斗卫星定位模块和/或GPS定位模块，其中，北斗卫星定位模块的定位误差最小可以达到9.5米，GPS定位模块的定位误差最小可以达到5米。

当远离区距离阈值为50米，危险区距离阈值为20米时，以及直升机B与待测杆塔A之间的直线距离为70米时，此时直升机B处于远离区。当直升机B处于远离区时，可以根据预存的巡检路线地图从远距离(70米)向靠近待测杆塔A的方向飞行，此时直升机B的飞行距离(70米)是卫星定位误差7倍左右，则在直升机B逐渐靠近待测杆塔A的过程中，可以由导航子系统根据获取到的直升机B的即时位置和根据预存的巡检路线地图获取到的待测杆塔A的目标位置，初步远距离对准待测杆塔A，使得该直升机B向靠近该待测杆塔A的方向飞行。

随后当直升机B飞入待检区域后，此时直升机B与待测杆塔A的塔杆顶部之间的直线距离为30米时，机载系统的导航子系统可以通过北斗卫星定位模块和/或GPS定位模块获取到直升机B的即时位置，以及通过飞行姿态监测仪获取到此时直升机B飞行时的倾仰角度和直升机B飞行时的横向翻滚角度，然后机载系统可以根据获取到的直升机B的即时位置、直升机B飞行时的倾仰角度和直升机B飞行时的横向翻滚角度，控制吊舱C进行水平旋转和/或垂直旋转，以使吊舱C锁定该待测杆塔A，此时固定装载于吊舱C上的全数字动态红外热像仪C1捕捉到的热图像中包括整个待测杆塔A的成像内容。整个锁定待测杆塔A的过程由机载系统自动控制完成，不用人工操作，操作简单，能够有效提高杆塔锁定的精确度和效率。

本发明实施例中，全数字动态红外热像仪C1与可见光摄像头C2可以固定装载于吊舱C的同一侧。当吊舱C处于水平放置状态时，全数字动态红外热像仪C1的镜头的中心点与可见光摄像头C2的镜头的中心点的连线与水平线垂直，此时全数字动态红外热像仪C1可以位于可见光摄像头C2的正上方，全数字动态红外热像仪C1也可以位于可见光摄像头C2的正下方，本发明实施例不作限定。

作为一种可选的实施方式，全数字动态红外热像仪C1与可见光摄像头C2可以固定装在于吊舱C的同一侧。当吊舱C处于水平放置状态时，全数字动态红外热像仪C1的镜头的中心点与可见光摄像头C2的镜头的中心点的连线与水平线平行，此时全数字动态红外热像仪C1可以位于可见光摄像头C2的右方，全数字动态红外热像仪C1也可以位于可见光摄像头C2的左方，本发明实施例不作限定。

实施例一

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法的流程示意图。其中，如图2所示，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法可以包括以下步骤：

101、机载系统获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据该目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定该待测杆塔的第一目标位置。

本发明实施例中，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法应用于直升机自动跟踪吊舱系统，该直升机自动跟踪吊舱系统可以由机载系统、地面控制系统、数据处理系统、后台监测系统以及作业技术规范等部分组成，具体的，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法应用于直升机自动跟踪吊舱系统包括的机载系统中。通过该直升机自动跟踪吊舱系统能够架空输电线路进行日常巡视和检测，能够实现对输电线路的数字化管理，有效地评估电力设备安全运行状况。

本发明实施例中，该机载系统可以包括采集子系统、自动巡线子系统、存储子系统以及导航子系统等等，该采集子系统可以获取到全数字动态红外热像仪、可见光摄像头、吊舱、GPS传感器、电子罗盘等检测到的实时数据，保证了机载系统根据实时数据自动控制锁定待测杆塔的精确度，减少了由于时间误差测得的数据不准确等问题导致的对待测杆塔锁定失败的情况。此外，该机载系统还可以设置红外播放模块，可以对采集子系统采集到的数据进行输出显示、控制和分析，能够有效提升用户体验。

本发明实施例中，机载系统可以通过控制射频读卡器来读取待测杆塔的目标杆塔标识，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，吊舱、温度传感器、电子罗盘、GPS传感器模块、全自动数字动态红外热像仪以及可见光摄像头可以受机载系统控制，其中，机载系统可以通过电子罗盘检测吊舱的姿态。

102、机载系统根据获取到的直升机的第一即时位置和待测杆塔的第一目标位置计算该直升机相对待测杆塔的相对位置，并触发执行步骤103。

本发明实施例中，机载系统可以通过GPS定位模块和北斗卫星定位模块获取该直升机的第一即时位置，该第一即时位置可以包括该直升机当前所处的经纬度信息和该直升机当前所处的海拔高度等，本发明实施例不作限定。然后机载系统可以根据该目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定出该待测杆塔的第一目标位置，该第一目标位置可以包括该待测杆塔露出地面部分的底部所处的海拔高度、该待测杆塔露出地面的塔杆长度以及该待测杆塔所处的地理位置坐标等，本发明实施例不作限定。其中，当直升机与待测杆塔之间的距离时是该待测杆塔露出地面部分的塔杆长度的预设倍数时，待测杆塔露出地面部分的塔杆长度可以忽略不计，该预设倍数可以为2倍、3倍等，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，步骤102可以发生在步骤103之前，步骤102也可以发生在步骤103之后，本发明实施例不作限定。

103、机载系统通过飞行姿态检测仪检测该直升机飞行时的倾仰角度以及该直升机飞行时的横向翻滚角度。

本发明实施例中，以正北方向为X轴，以正东方向为Y轴，以及以竖直向上方向为Z轴建立空间直角坐标系，直升机的飞行姿态即为该直升机机体纵轴分别相对于该空间直角坐标系X轴、Y轴和Z轴的三个旋转角。其中，该直升机机体纵轴相对于该空间直角坐标系X轴、Y轴和Z轴的三个旋转角分别为该直升机机体纵轴绕X轴旋转的倾仰角度、直升机机体纵轴绕Y轴旋转的横向翻滚角度，以及直升机机体纵轴绕Z轴旋转的偏航角度。

作为一种可选的实施方式，以正北方向为X轴，以正东方向为Y轴，以及以竖直向上方向为Z轴建立空间直角坐标系，飞行姿态检测仪可以设置有三轴加速度传感模块、三轴陀螺仪模块以及三轴地磁场传感模块。其中，机载系统可以通过飞行姿态检测仪的三轴加速度传感模块、三轴陀螺仪模块以及三轴地磁场传感模块，分别获取该直升机机体纵轴相对于该空间直角坐标系的X轴、Y轴和Z轴的旋转角度，并可以将该三个模块检测到的旋转角度数据进行两两相互矫正处理，最终确定出该直升机机体纵轴绕X轴旋转的倾仰角度，确定出直升机机体纵轴绕Y轴旋转的横向翻滚角度，以及确定出直升机机体纵轴绕Z轴旋转的偏航角度。最后机载系统可以根据飞行姿态检测仪检测到的直升机飞行时的倾仰角度、该直升机飞行时的横向翻滚角度以及该直升机相对待测杆塔的相对位置，控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，快速准确地控制吊舱对准待测杆塔。

104、机载系统根据该倾仰角度、该横向翻滚角度以及该相对位置，控制直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于该吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对该待测杆塔的成像内容，以使吊舱锁定该待测杆塔。

可见，实施图2所描述的方法，能够根据直升机的倾仰角度、该直升机的横向翻滚角度以及该直升机与待测杆塔的相对位置，自动控制吊舱对待测杆塔进行水平旋转和/或垂直旋转，最后可以使吊舱锁定该待测杆塔，此时固定装载于该吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对该待测杆塔的成像内容，即全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像包括整个待测杆塔的成像内容，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。

实施例二

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法的流程示意图。其中，如图2所示，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法可以包括以下步骤：

在本发明实施例中，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法还包括步骤201～204，针对步骤201～204的描述，请参照实施例一中针对步骤101～104的详细描述，本发明实施例不再赘述。

205、机载系统判断该热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容，如果存在，执行步骤206；如果不存在，执行步骤212。

本发明实施例中，热图像指红外热图像，是记录物体本身或向外辐射的热量或温度的图像。机载系统可以对全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像进行识别分析，得到热图像中针对该被测物体的成像内容的温度值。热图像的上的不同颜色代表被测物体的不同温度。全数字动态红外热像仪拍摄到的图像为热图像。全数字动态红外热像仪可以利用红外探测器和光学成像物镜接受被测物体的红外辐射能量，该被测物体的红外辐射能量的能量分布图形可以反映到红外探测器的光敏元件上，从而得到热图像。其中，热图像上的不同颜色与被测物体表面的热分布场相对应。预设温度阈值可以设置为60℃、70℃等，该预设温度阈值可以由巡检人员自行设定，也可以由机载系统自动设定，本发明实施例不作限定。

206、机载系统判断该目标物体内容在热图像中的位置是否位于该热图像的中心区域内，如果未位于，执行步骤207～步骤212；如果位于，执行步骤208～步骤212。

207、机载系统控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至该目标物体内容位于热图像的中心区域内。

208、机载系统控制吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头，对目标物体内容执行成像操作，得到目标图像。

本发明实施例中，当机载系统判断出该热图像中存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容时，表明此时该目标物体内容对应的杆塔部件温度过高，该杆塔部件可能存在故障，则机载系统可以控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至该目标物体内容位于热图像的中心区域内，然后机载系统可以控制吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头对该目标物体内容执行成像操作，得到目标图像。进一步地，机载系统可以预先输出包含该目标图像的警报信息，快速提示巡检人员该待测杆塔可能存在故障。

本发明实施例中，机载系统在可以控制吊舱上的全数字动态红外热像仪对目标物体内容执行成像操作，得到可见光图像，还可以控制吊舱上的可见光摄像头对目标物体内容执行成像操作，得到红外图像。机载系统通过自动对可见光图像进行识别处理，可以定量地检测该目标物体的是否存在形变、锈蚀、脱落等故障，同时机载系统还可以通过对红外图像的识别分析处理，可以定性地检测该目标物体是否存在放电火花、闪络、电晕、滋火以及过热发红等故障。通过结合定量分析与定性分析来对该目标物体进行故障检测，能够快速准确地检测出该目标物体存在的故障，并且检测范围全面，有利于减少误检漏检现象，提升了故障检测的效率。

作为一种可选的实施方式，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法还可以包括以下步骤：

209、机载系统识别目标图像中心区域内的目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在待测杆塔上的多传感器模块，获取针对待测杆塔的巡检数据。

本发明实施例中，该巡检数据可以包括该待测杆塔的倾斜度、杆塔部件的湿度、杆塔部件的振动频率以及杆塔部件的温度值中的一种或多种，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，可以在每个杆塔上安装故障检测装置，该故障检测装置编号可以为其所安装杆塔的杆塔标识，同时故障检测装置可以设置通信模块，每个杆塔上安装的故障检测装置的通信模块具有唯一的通信地址。该故障检测装置可以配置工频电流传感器、雷击电流传感器、温度传感器、湿度传感器以及运动传感器等，本发明实施例不作限定。当机载系统判断出该热图像中存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容时，表明此时该目标物体内容对应的杆塔部件温度过高，该杆塔部件可能存在故障，则机载系统将会根据目标杆塔标识获取到该待测杆塔上安装的故障检测装置的通信地址，然后机载系统可以向该故障检测装置发送巡检数据获取指令，随后，该故障检测装置可以根据该巡检数据获取指令向机载系统发送各类传感器检测到的实时数据。

作为一种可选的实施方式，机载系统在执行电力巡检任务之前，可以根据预存的巡检路线地图预先提取该巡检路线地图上每个杆塔对应的故障检测装置检测到的巡检数据，并对该巡检数据进行初步分析，自动获取存在故障隐患的杆塔标识，将该杆塔标识对应的杆塔作为重点巡查杆塔，并可以输出该重点巡查杆塔的杆塔标识列表，供巡查人员查看，有利于提前定制合适的巡查方案，缩短了执行任务前的准备时间，减少漏检误检，提升了巡查效率。

210、机载系统将该巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果。

本发明实施例中，机载系统可以预先导入巡检故障数据库，该巡检故障数据库可以由巡检人员自行导入，也可以由机载系统自动导入，本发明实施例不作限定。

211、机载系统生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览。

本发明实施例中，该巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、目标图像、巡检数据以及初步故障匹配结果中的一种或多种，本发明实施例不作限定。

212、机载系统根据该目标杆塔标识判断是否接收到针对该待测杆塔的重点巡检指令，如果未收到，执行步骤214～步骤217。

作为一种可选的实施方式，当机载系统根据该目标杆塔标识判断出接收到针对该待测杆塔的重点巡检指令时，还可以执行步骤213～步骤217。

213、机载系统根据该重点巡检指令，调整吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头的宽窄视场，直至该目标物体在该全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头的视场内所占据的区域与全视场区域的比例不低于指定阈值，并对该目标物体执行拍照操作得到重点巡检图像并存储。

本发明实施例中，该指定阈值可以设置为60％、70％等，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，机载系统可以控制吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头执行宽窄视场的快速切换与连续变焦等操作。在实际应用中，当拍摄距离为30米时，以绝缘子为例，对于窄视场的全数字动态红外热像仪而言，为保证绝缘子不偏出画面，则其能拍摄的最大绝缘长度可以2.4米。所以对于拍摄距离为30米的窄视场的全数字动态红外热像仪而言，为保证拍摄目标完整性，则能拍摄长度为2.4米以下长度的绝缘子。

本发明实施例中，机载系统可以采用自动控制技术、目标跟踪技术、智能诊断技术、图像数字存储技术以及多传感器信息融合技术等，能够根据巡检任务规划自动锁定待检测杆塔，还能够通过对待测杆塔进行锁定并根据待测杆塔与吊舱的距离进行自动对焦，有效提升了拍摄图像的清晰度，同时该机载系统还可以采用高精度的自动跟踪算法，有效提高了在复杂地形、复杂天气情况下对待测杆塔的锁定精度，提高了任务执行的响应速度，缩短了执行任务前的准备时间，提升了巡检效率。

214、机载系统获取下一个待测杆塔的第二目标位置。

215、机载系统根据获取到的直升机的第二即时位置和下一个待测杆塔的第二目标位置，计算该直升机与下一个待测杆塔之间的直线距离和直升机相对于下一个待测杆塔的相对方位角。

本发明实施例中，第一目标位置、第一即时位置、第二目标位置以及第二即时位置可以是三维空间位置，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，机载系统可以通过GPS定位模块以及北斗定位模块获取到直升机的第二即时位置。该直升机与下一个待测杆塔之间的直线距离可以为该直升机与下一个待测杆塔的塔杆顶部之间的直线距离，当直升机与下一个待测杆塔之间的距离是该下一个待测杆塔露出地面部分的塔杆长度的预设倍数时，该下一个待测杆塔露出地面部分的塔杆长度可以忽略不计，该预设倍数可以为2倍、3倍等，本发明实施例不作限定。

216、机载系统根据该直线距离计算直升机靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据该相对方位角计算直升机靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向。

217、机载系统控制该直升机朝该飞行方向飞行该飞行距离。

本发明实施例中，机载系统可以控制该直升机朝计算出的飞行方向飞行该计算出的飞行距离，然后可以使该直升机到达指定位置，该指定位置处与下一个待测杆塔之间的直线距离大于危险区距离阈值小于等于远离区距离阈值，此时直升机将进入待检区，其中，飞行距离小于该直升机与下一个待测杆塔之间的直线距离。

本发明实施例中，直升机的飞行模式可以为自动控制飞行模式，也可以为人工操控飞行模式。当该直升机的飞行模式为自动控制飞行模式时，直升机的机载系统可以根据计算出的飞行方向和飞行距离，控制直升机朝该飞行方向飞行该飞行距离，以使该直升机到达指定位置，该指定位置由机载系统计算出的飞行方向和飞行距离确定。另一方面，当直升机的飞行模式处于自动控制飞行模式时，巡检人员可以根据需要将该直升机的自动控制飞行模式手动切换人工操控飞行模式，在人工操控飞行模式下，巡检人员可以自由操控该直升机飞行。

作为一种可选的实施方式，机载系统可以通过自动驾驶仪自动控制直升机按照指定技术要求飞行，有利于减轻直升机驾驶员的负担，提升用户体验。指定技术要求可以设置默认要求，该默认要求可以由该直升机的飞行性能决定，其中，指定技术要求可以为飞行姿态、飞行方向、飞行距离、飞行高度以及飞行的马赫数等等，本发明实施例不作限定。机载系统在计算出靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离和飞行方向之后，还可以检测出此时直升机所处的海拔高度，然后机载系统可以通过自动驾驶仪自动控制该直升机保持该海拔高度朝计算出的飞行方向飞行该计算出的飞行距离，同时在直升机飞行过程中，机载系统也可以根据驾驶人员输入的实时操控命令控制直升机飞行。

可见，实施图3所描述的方法，不仅能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，不用人工操作，提高了杆塔锁定的精确度和效率，还能够对待测杆塔自动进行故障巡检，当发现该待测杆塔存在故障时，可以获取到该待测杆塔的巡检数据并进行初步故障匹配，进而生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，提升了巡检效率，同时也提升了用户体验。

实施例三

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法的流程示意图。其中，如图4所示，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法可以包括以下步骤：

在本发明实施例中，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法还包括步骤301～304，针对步骤301～304的描述，请参照实施例一中针对步骤201～204的详细描述，本发明实施例不再赘述。

305、机载系统判断该热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容，如果存在，执行步骤306；如果不存在，执行步骤309～步骤315。

306、机载系统判断该目标物体内容在热图像中的位置是否位于该热图像的中心区域内，如果未位于，执行步骤307～步骤315；如果位于，执行步骤308～步骤315。

307、机载系统控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至该目标物体内容位于热图像的中心区域内。

308、机载系统控制吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头，对目标物体内容执行成像操作，得到目标图像。

作为一种可选的实施方式，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法还可以包括以下步骤：

机载系统识别目标图像中心区域内的目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在待测杆塔上的多传感器模块，获取针对待测杆塔的巡检数据；

机载系统将该巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；

机载系统生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览。

作为一种可选的实施方式，当机载系统生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，还可以包括以下步骤：

机载系统根据该目标杆塔标识判断是否接收到针对该待测杆塔的重点巡检指令，如果未接收到，执行步骤309；

如果接收到，机载系统根据该重点巡检指令，调整吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头的宽窄视场，直至该目标物体在该全数字动态红外热像仪和/或吊舱上的可见光摄像头的视场内所占据的区域与全视场区域的比例不低于指定阈值；

机载系统对该目标物体执行拍照操作得到重点巡检图像并存储。

309、机载系统根据目标杆塔标识在该预存的巡检路线地图上将目标杆塔标识对应的第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图。

310、机载系统根据该带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在带巡检标记的巡检路线地图上确定与第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。

本发明实施例中，执行上述步骤309～步骤310机载系统可以自动获取到下一个待测杆塔的第二目标位置，不用人工操作，提升了巡检效率。

311、机载系统根据获取到的直升机的第二即时位置和下一个待测杆塔的第二目标位置，计算该直升机与下一个待测杆塔之间的直线距离和直升机相对于下一个待测杆塔的相对方位角。

312、机载系统根据该直线距离计算直升机靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据该相对方位角计算直升机靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向。

313、机载系统根据该相对方位角计算吊舱对准下一个待测杆塔时所需的旋转角度。

314、机载系统根据该旋转角度控制吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪对准下一个待测杆塔，并执行步骤315。

本发明实施例中，机载系统可以按照预设速度自动控制吊舱进行姿态调整(水平旋转和/或垂直旋转)，以使固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪对准下一个待测杆塔，其中，该预设速度可以是恒定的速度，也可以是变化的速度，本发明实施例不作限定。

作为一种可选的实施方式，当该预设速度是恒定速度时，机载系统可以按照预设速度自动控制吊舱进行匀速水平旋转和/或匀速垂直旋转，以使固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪对准下一个待测杆塔。

作为另一种可选的实施方式，当该预设速度是变化的速度时，该预设速度可以是机载系统通过预设算法计算出的第一恒定速度以及第二恒定速度。具体的，机载系统可以根据预设算法以及上述旋转角度计算出第一恒定速度、第二恒定速度、按照第一恒定速度控制吊舱进行旋转的第一旋转角以及按照第二恒定速度控制吊舱进行旋转的第二旋转角，随后机载系统可以控制吊舱按照第一恒定速度进行姿态调整(水平旋转和/或垂直旋转)，以使吊舱旋转第一旋转角到达第一指定位置，接着可以控制处于第一指定位置的吊舱按照第二恒定速度进行姿态调整(水平旋转和/或垂直旋转)，以使吊舱旋转第二旋转角到达第二指定位置，此时处于第二指定位置的吊舱上的全数字动态红外热像仪将对准下一个待测杆塔，提升了吊舱对准下一个待测杆塔时姿态调整的速度，进一步提升了巡检效率。其中，第一恒定速度可以大于第二恒定速度，旋转角度、第一旋转角以及第二旋转角为三维空间旋转角度，可以用欧拉角、旋转矩阵、四元数以及双四元数来表示，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，机载系统可以持续获取该直升机的即时位置，并且可以根据该直升机的即时位置计算出该直升机相对于下一个待测杆塔的持续变化的相对方位角，进一步地，机载系统可以根据该持续变化的相对方位角计算出使吊舱持续对准下一个待测杆塔的旋转角度，再进一步地，机载系统可以根据旋转角度控制该吊舱，按照预设速度自动控制吊舱进行姿态调整(水平旋转和/或垂直旋转)，以使固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪持续对准下一个待测杆塔，能够在直升机在远离区向靠近下一个待测杆塔的方向移动的过程中，可以控制吊舱自动跟踪下一个待测杆塔，提升了锁定精确度，同时也提高了巡检效率，优化了用户体验度。

315、机载系统控制该直升机朝该飞行方向飞行该飞行距离。

本发明实施例中，执行步骤314～步骤315机载系统可以控制固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪预对准下一个待测杆塔，并且机载系统在控制该直升机朝该飞行方向飞行该飞行距离的过程中，可以实时获取全数字动态红外热像仪的热图像，并判断该实时获取的热图像中是否存在温度值高于预设阈值的目标内容，当判断出不存在时，可以重新检测直升机的第三位置，并根据该第三位置重新计算与第二目标位置重新确定出直升机飞行的飞行方向和飞行距离。其中，该预设阈值可以设置为20℃等，本发明实施例不作限定。机载系统可以通过全数字动态红外热像仪检测物体的红外热辐射，由于杆塔上架设的电力设备温度高于环境温度，则机载系统可以通过全数字动态红外热像仪检测出下一个待测杆塔的红外热辐射，通过判断该实时获取的热图像中是否存在温度值高于预设阈值的目标内容，可以对下一个待测杆塔进行初步对准定位，能够实时矫正直升机的飞行方向和飞行距离，使得该直升机能够快速准确地飞向下一个待测杆塔。

可见，实施图4所描述的方法，不仅能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，并对待测杆塔自动进行故障巡检，还能够在对当前待测杆塔巡检完成后，自动锁定下一个待测杆塔进行巡检，不用人工操作，提高了杆塔锁定的精确度和效率，提升了巡检效率，同时也提升了用户体验。

实施例四

请参阅图5，图5是本发明实施例公开的一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图。其中，图5所描述的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置可以应用于直升机自动跟踪吊舱系统包括的机载系统中。如图5所示，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置可以包括：

第一获取单元401，用于获取待测杆塔的目标杆塔标识，以及获取直升机的第一即时位置，并根据该目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定该待测杆塔的第一目标位置。

计算单元402，用于根据第一获取单元401获取到的第一即时位置和第一目标位置，计算该直升机相对待测杆塔的相对位置。

检测单元403，用于通过飞行姿态检测仪检测直升机飞行时的倾仰角度以及直升机飞行时的横向翻滚角度。

控制单元404，用于根据检测单元403检测出的倾仰角度、检测单元403检测出的横向翻滚角度以及计算单元402计算出的相对位置，控制直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对该待测杆塔的成像内容，以使该吊舱锁定待测杆塔。

在图5所描述的装置中，第一获取单元401可以先获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据获取的目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定该待测杆塔的第一目标位置，该预存巡检路线地图包括目标杆塔标识；同时，该第一获取单元401可以获取直升机的第一即时位置，随后计算单元402可以根据该直升机的第一即时位置和待测杆塔的第一目标位置计算该直升机相对待测杆塔的相对位置，同时，检测单元403可以通过飞行姿态检测仪检测该直升机飞行时的倾仰角度以及该直升机飞行时的横向翻滚角度；进一步地，控制单元404可以根据该倾仰角度、横向翻滚角度以及该直升机与待测杆塔的相对位置，控制直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于该吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对该待测杆塔的成像内容，以使吊舱锁定该待测杆塔。可见，实施图5所描述的装置，能够根据直升机的倾仰角度、该直升机的横向翻滚角度以及该直升机与待测杆塔的相对位置，自动控制吊舱对待测杆塔进行锁定，不用人工操作，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率。

实施例五

请参阅图6，图6是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图。其中，图6所示的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置是由图5所示的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置进行优化得到的。在图6所示的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置还可以包括：

判断单元405，用于在控制单元404根据倾仰角度、横向翻滚角度以及相对位置，控制直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对该待测杆塔的成像内容，以使该吊舱锁定待测杆塔之后，判断该热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；以及当判断出该热图像中存在温度值高于该预设温度阈值的目标物体内容时，继续判断目标物体内容在热图像中的位置是否位于该热图像的中心区域内。

本发明实施例中，当判断单元405判断出该热图像中存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容时，表明此时该目标物体内容对应的杆塔部件温度过高，该杆塔部件可能存在故障。

控制单元404，还用于当判断单元405判断出该目标物体内容在热图像中的位置未位于该热图像的中心区域内时，控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至该目标物体内容位于该热图像的中心区域内；以及控制该吊舱上的全数字动态红外热像仪和/或该吊舱上的可见光摄像头，对目标物体内容执行成像操作，得到目标图像。

本发明实施例中，通过控制单元404控制吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，将该目标物体内容调整至位于该热图像的中心区域内，有效提升了拍摄图像的质量。

巡检数据获取单元406，用于识别控制单元404得到的目标图像中心区域内的目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在该待测杆塔上的多传感器模块，获取针对该待测杆塔的巡检数据，该巡检数据包括待测杆塔的倾斜度、杆塔部件的湿度、杆塔部件的振动频率以及杆塔部件的温度值中的一种或多种。

故障匹配单元407，用于将巡检数据获取单元406获取到的巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果。

报告生成单元408，用于生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所该巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、控制单元404得到的目标图像、巡检数据获取单元406得到的巡检数据以及故障匹配单元407得到的初步故障匹配结果中的一种或多种。

本发明实施例中，报告生成单元408生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，还可以触发判断单元405根据目标杆塔标识判断是否接收到针对该待测杆塔的重点巡检指令。

可见，能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，并对待测杆塔自动进行故障巡检。当发现该待测杆塔存在故障时，能够获取到该待测杆塔的巡检数据并进行初步故障匹配，进而生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，不用人工操作，提高了杆塔锁定的精确度和效率，提升了巡检效率，同时也提升了用户体验。

作为一种可选的实施方式，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置还可以包括：

判断单元405，还用于在报告生成单元408生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，根据第一获取单元401获取到的目标杆塔标识判断是否接收到针对该待测杆塔的重点巡检指令。

第二获取单元409，用于在判断单元405判断出未收到针对该待测杆塔的重点巡检指令之后，获取下一个待测杆塔的第二目标位置。

本发明实施例中，判断单元405在判断出未收到针对该待测杆塔的重点巡检指令之后，还可以触发启动第二获取单元409，随后第二获取单元409可以根据预存的巡检路线地图和第一获取单元401获取到的目标杆塔标识，获取到下一个待测杆塔的第二目标位置，进一步地，第二获取单元409在获取下一个待测杆塔的第二目标位置之后，还可以触发启动第一获取单元401。

第一获取单元401，还用于获取该直升机的第二即时位置。

计算单元402，还用于根据第一获取单元401获取到的第二即时位置和第二获取单元409获取到的第二目标位置，计算直升机与下一个待测杆塔之间的直线距离和该直升机相对于该下一个待测杆塔的相对方位角；根据该直线距离计算该直升机靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据相对方位角计算直升机靠近下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向。

控制飞行单元410，用于控制该直升机朝该飞行方向飞行该飞行距离。

可见，实施图6所描述的装置，不仅能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，并对待测杆塔自动进行故障巡检，还能够在对当前待测杆塔巡检完成后，自动锁定下一个待测杆塔进行巡检，不用人工操作，提高了杆塔锁定的精确度和效率，提升了巡检效率，同时也提升了用户体验。

实施例六

请参阅图7，图7是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图。其中，图7所示的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置是由图6所示的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置进行优化得到的。图7所示的基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置中：

计算单元402，还用于根据上述相对方位角计算该吊舱对准下一个待测杆塔时所需的旋转角度。

控制单元404，还用于根据该旋转角度控制吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于该吊舱上的全数字动态红外热像仪对准下一个待测杆塔，并触发启动上述控制飞行单元410。

本发明实施例中，控制单元404可以根据计算单元402计算出的旋转角度控制吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使得固定装载于该吊舱上的全数字动态红外热像仪可以对下一个待测杆塔进行初步对准定位，使得该直升机能够快速准确地飞向下一个待测杆塔。

作为一种可选的实施方式，该第二获取单元409可以包括：

第一子单元4091，用于在判断单元405判断出未收到针对该待测杆塔的重点巡检指令之后，根据第一获取单元401获取到的目标杆塔标识在该预存的巡检路线地图上将该目标杆塔标识对应的第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图。

第二子单元4092，用于根据第一子单元4091得到的带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在该带巡检标记的巡检路线地图上确定与该第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。

可见，实施图7所描述的装置，不仅能够自动控制吊舱对杆塔进行锁定，并对待测杆塔自动进行故障巡检，还能够在对当前待测杆塔巡检完成后，自动锁定下一个待测杆塔进行巡检，操作简单，提高了杆塔锁定的精确度和效率，进一步地，在直升机朝靠近下一个待测杆塔的方向移动时，可以实时检测并矫正该直升机的飞行路线，使得直升机能够快速搜索并锁定下一个待测杆塔，不用人工操作，提升了巡检效率，同时也提升了用户体验。

请参阅图8，图8是本发明实施例公开的另一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置的结构示意图。如图8所示，该基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器501。

与存储器501耦合的处理器502。

其中，处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，执行图2～图3任意一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法。

本发明实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行图2～图4任意一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法。

本发明实施例公开一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行图2～图4任意一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法。

本发明实施例公开一种应用发布平台，该应用发布平台用于发布该计算机程序产品，其中，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行图2～图4任意一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其他信息确定B。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。

以上对本发明实施例公开的一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待测杆塔的目标杆塔标识，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；

根据获取到的直升机的第一即时位置和所述待测杆塔的所述第一目标位置计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置，以及通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；

根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，所述方法还包括：

判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；

如果存在，判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；

如果未位于，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；

控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；

识别所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；

将所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；

生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所述巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、所述目标图像、所述巡检数据以及所述初步故障匹配结果中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，所述方法还包括：

根据所述目标杆塔标识判断是否接收到针对所述待测杆塔的重点巡检指令，如果未收到，获取下一个待测杆塔的第二目标位置；

根据获取到的所述直升机的第二即时位置和所述下一个待测杆塔的所述第二目标位置，计算所述直升机与所述下一个待测杆塔之间的直线距离和所述直升机相对于所述下一个待测杆塔的相对方位角；

根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向；

控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向之后，所述方法还包括：

根据所述相对方位角计算所述吊舱对准所述下一个待测杆塔时所需的旋转角度；

根据所述旋转角度控制所述吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪对准所述下一个待测杆塔，并执行所述的控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述获取下一个待测杆塔的第二目标位置包括：

根据所述目标杆塔标识在所述预存的巡检路线地图上将所述目标杆塔标识对应的所述第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图；

根据所述带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在所述带巡检标记的巡检路线地图上确定与所述第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。

6.一种基于多传感器信息融合的杆塔锁定装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取待测杆塔的目标杆塔标识，以及获取直升机的第一即时位置，并根据所述目标杆塔标识和预存的巡检路线地图确定所述待测杆塔的第一目标位置；

计算单元，用于根据所述第一获取单元获取到的所述第一即时位置和所述第一目标位置，计算所述直升机相对所述待测杆塔的相对位置；

检测单元，用于通过飞行姿态检测仪检测所述直升机飞行时的倾仰角度以及所述直升机飞行时的横向翻滚角度；

控制单元，用于根据所述检测单元检测出的所述倾仰角度、所述检测单元检测出的所述横向翻滚角度以及所述计算单元计算出的所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

判断单元，用于在所述控制单元根据所述倾仰角度、所述横向翻滚角度以及所述相对位置，控制所述直升机上的吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至固定装载于所述吊舱上的全数字动态红外热像仪捕捉到的热图像中包括针对所述待测杆塔的成像内容，以使所述吊舱锁定所述待测杆塔之后，判断所述热图像中是否存在温度值高于预设温度阈值的目标物体内容；以及当判断出所述热图像中存在温度值高于所述预设温度阈值的目标物体内容时，继续判断所述目标物体内容在所述热图像中的位置是否位于所述热图像的中心区域内；

所述控制单元，还用于当所述判断单元判断出所述目标物体内容在所述热图像中的位置未位于所述热图像的中心区域内时，控制所述吊舱进行水平旋转和/或垂直旋转，直至所述目标物体内容位于所述热图像的中心区域内；以及控制所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪和/或所述吊舱上的可见光摄像头，对所述目标物体内容执行成像操作，得到目标图像；

巡检数据获取单元，用于识别所述控制单元得到的所述目标图像中心区域内的所述目标物体内容对应的杆塔部件，并通过安装在所述待测杆塔上的多传感器模块，获取针对所述待测杆塔的巡检数据，所述巡检数据包括所述待测杆塔的倾斜度、所述杆塔部件的湿度、所述杆塔部件的振动频率以及所述杆塔部件的温度值中的一种或多种；

故障匹配单元，用于将所述巡检数据获取单元获取到的所述巡检数据与预设巡检故障数据库进行比较，得到初步故障匹配结果；

报告生成单元，用于生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览，所述巡检报告包括巡检日期、巡检人员身份标识、所述目标图像、所述巡检数据以及所述初步故障匹配结果中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

所述判断单元，还用于在所述报告生成单元生成巡检报告并输出，以供巡检人员浏览之后，根据所述目标杆塔标识判断是否接收到针对所述待测杆塔的重点巡检指令；

第二获取单元，用于在所述判断单元判断出未收到针对所述待测杆塔的所述重点巡检指令之后，获取下一个待测杆塔的第二目标位置；

所述第一获取单元，还用于获取所述直升机的第二即时位置；

所述计算单元，还用于根据所述第一获取单元获取到的所述第二即时位置和所述第二获取单元获取到的所述第二目标位置，计算所述直升机与所述下一个待测杆塔之间的直线距离和所述直升机相对于所述下一个待测杆塔的相对方位角；根据所述直线距离计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行距离，以及根据所述相对方位角计算所述直升机靠近所述下一个待测杆塔进行巡检时所需的飞行方向；

控制飞行单元，用于控制所述直升机朝所述飞行方向飞行所述飞行距离。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述计算单元，还用于根据所述相对方位角计算所述吊舱对准所述下一个待测杆塔时所需的旋转角度；

所述控制单元，还用于根据所述旋转角度控制所述吊舱以预设速度进行水平旋转和/或垂直旋转，使固定装载于所述吊舱上的所述全数字动态红外热像仪对准所述下一个待测杆塔，并触发启动所述控制飞行单元。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：

第一子单元，用于在所述判断单元判断出未收到针对所述待测杆塔的所述重点巡检指令之后，根据所述第一获取单元获取到的所述目标杆塔标识在所述预存的巡检路线地图上将所述目标杆塔标识对应的所述第一目标位置标记为已巡检杆塔位置，得到带巡检标记的巡检路线地图；

第二子单元，用于根据所述第一子单元得到的所述带巡检标记的巡检路线地图上标记的所有已巡检杆塔位置，在所述带巡检标记的巡检路线地图上确定与所述第一目标位置距离最短的未巡检杆塔的位置，作为下一个待测杆塔的第二目标位置。