CN108364369B - 无人机巡检点确定方法、装置、介质、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机巡检领域，公开了一种无人机巡检点确定方法，包括以下步骤：选择待检测产品的待检测目标区域；为待检测目标区域生成空间多面体；对于空间多面体任一个被检测表面，从该表面选择无人机的聚焦点并确定聚焦点相对于待检测产品所在参考坐标系的坐标值；根据被检测表面、该表面上的聚焦点以及无人机检测性能参数确定无人机检测时的巡检点候选区域；从巡检点候选区域选择无人机检测时的巡检点并确定巡检点相对于参考坐标系的坐标值。本发明能够提高无人机自动巡检的对检测目标的覆盖率、检测效果以及检测效率。本发明还公开了一种无人机巡检点确定装置、介质、设备及系统。

Description

无人机巡检点确定方法、装置、介质、设备及系统

技术领域

本发明涉及无人机巡检领域，特别涉及一种无人机巡检点确定方法、装置、介质、设备以及系统。

背景技术

目前对大型结构设备的外部检测主要依靠人工进行，受高空作业的影响而耗时长、成本高。为降低大型结构设备检测的人力、物力及时间成本，利用无人机进行检测是一种有效途径。

然而，通过人工控制无人机巡检时，由于通常待检测目标区域的形状及特性各异，以及受现场环境因素的限制和操作员的主观影响，在无人机巡检点的选择上存在随意性，导致检测效率低、检测效果差，在实际检测与期望检测之间存在较大误差，或者根本没有检测到目标区域。相比之下，无人机自动巡检的检测效率更高，但为保证检测效果，需要事先确定各个巡检点的具体坐标值。

发明内容

为了解决上述全部或部分问题，本发明提供一种无人机巡检点确定方法、装置、介质、设备及系统。

本发明的实施方式公开了一种无人机巡检点确定方法，包括以下步骤：

选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

在一示范例中，所述无人机的检测性能参数至少包括检测范围参数以及所要求的与检测目标之间的最小距离和最大距离；

所述巡检点候选区域表示为到所述被检测表面的距离不小于所述最小距离并且与所述聚焦点之间的距离不大于所述最大距离的点的集合。

在一示范例中，所述巡检点为所述巡检点候选区域内与所述聚焦点之间的距离最小并且与所述聚焦点的连线和所述被检测表面的法线之间的夹角最小的点。

在一示范例中，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

在一示范例中，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

在一示范例中，所述巡检点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定。

在一示范例中，所述空间多面体的大小根据所述无人机的所述检测范围参数以及所述待检测目标区域的大小确定。

在一示范例中，选择的所述聚焦点位于与所述检测范围参数相对应的所述无人机的检测范围的中心位置。

在一示范例中，选择的所述聚焦点附近存在所述待检测目标。

在一示范例中，所述空间多面体的形状根据所述待检测目标区域的形状特征以及所述待检测目标的特性确定。

在一示范例中，所述空间多面体的形状便于确定所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数。

在一示范例中，当所述巡检点候选区域内存在障碍物时，所述巡检点候选区域不包含所述障碍物所占区域；当所述巡检点候选区域内存在在其中所述无人机不能检测到所述待检测目标区域的盲区时，所述巡检点候选区域不包含所述盲区。

本发明的实施方式还公开了一种无人机巡检点确定装置，包括：

待检测目标区域选择模块，所述待检测目标区域选择模块选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

空间多面体生成模块，所述空间多面体生成模块为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

聚焦点选择模块，对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，所述聚焦点选择模块从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

巡检点候选区域确定模块，所述巡检点候选区域确定模块根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

巡检点选择模块，所述巡检点选择模块从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

在一示范例中，所述无人机的所述检测性能参数至少包括检测范围参数以及所要求的与检测目标之间的最小距离和最大距离；

所述巡检点候选区域表示为到所述被检测表面的距离不小于所述最小距离并且与所述聚焦点之间的距离不大于所述最大距离的点的集合。

在一示范例中，所述巡检点为所述巡检点候选区域内与所述聚焦点之间的距离最小并且与所述聚焦点的连线和所述被检测表面的法线之间的夹角最小的点。

在一示范例中，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

在一示范例中，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

在一示范例中，所述巡检点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定。

在一示范例中，所述空间多面体的大小根据所述无人机的所述检测范围参数以及所述待检测目标区域的大小确定。

在一示范例中，选择的所述聚焦点位于与所述检测范围参数对应地所述无人机的检测范围的中心位置。

在一示范例中，选择的所述聚焦点附近存在所述待检测目标。

在一示范例中，所述空间多面体的形状根据所述待检测目标区域的形状特征以及所述待检测目标的特性确定。

在一示范例中，所述空间多面体的形状便于确定所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数。

在一示范例中，当所述巡检点候选区域内存在障碍物时，所述巡检点候选区域不包含所述障碍物所占区域；当所述巡检点候选区域内存在在其中所述无人机不能检测到所述待检测目标区域的盲区时，所述巡检点候选区域不包含所述盲区。

本发明的实施方式还公开了一种非易失性存储介质，在所述存储介质上存储有无人机巡检点确定程序，所述无人机巡检点确定程序被计算机执行以实施无人机巡检点确定方法，所述程序包括：

待检测目标区域选择指令，选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

空间多面体生成指令，为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

聚焦点选择指令，对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

巡检点候选区域确定指令，根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

巡检点选择指令，从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

本发明的实施方式还公开了一种无人机巡检点确定设备，包括：

存储器，存储有计算机可以执行的无人机巡检点确定程序；以及

处理器，连接至所述存储器，并且被配置为执行所述无人机巡检点确定程序以：

选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

本发明的实施方式还公开了一种无人机巡检点确定系统，包括上述任一种无人机巡检点确定装置。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

通过为待检测目标区域生成空间多面体，将无人机对待检测目标区域的检测转换为对空间多面体至少一个表面的检测，从而保证无人机检测对待检测目标区域的覆盖率；通过确定无人机检测时对应空间多面体每个被检测表面的聚焦点、巡检点并确定其坐标值，可以提高检测效果以及检测效率。

进一步地，通过从由无人机的最小检测距离与最大检测距离限定的巡检点候选区域中选择巡检点，可以保证检测的安全性以及有效性。

进一步地，通过选择与聚焦点之间的距离最小并且与聚焦点的连线和被检测表面的法线之间的夹角最下的点作为巡检点，可以提高检测效果。

进一步地，通过选择位于无人机检测范围中心或者附近存在待检测目标的聚焦点，可以提高检测效果。

附图说明

图1是根据本发明实施例的无人机巡检点确定方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的空间多面体的示意图；

图3是根据本发明实施例的安全检测区的示意图；

图4是根据本发明实施例的有效检测区的示意图；

图5是根据本发明实施例的巡检点候选区域的示意图；

图6是根据本发明实施例的巡检点候选区域内存在干涉区域或盲区的示意图；

图7是根据本发明实施例的去除干涉区域或盲区的巡检点候选区域的示意图；

图8是根据本发明实施例的无人机巡检点确定装置的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明的第一实施方式涉及一种无人机巡检点确定方法，图1是该方法的流程示意图。在本发明的实施例中，无人机的检测可以利用例如摄像机、照相机或者雷达探测等进行；无人机的检测性能参数包括但不限于无人机的检测范围参数以及所要求的与检测目标之间的最小距离L₁和最大距离L₂，当无人机与检测目标之间的距离小于最小距离L₁时无法保证安全检测，当无人机与检测目标之间的距离大于最大距离L₂时无法进行有效检测。

具体地，如图1所示，无人机巡检点确定方法包括以下步骤：

步骤101，选择待检测产品的待检测目标区域。待检测产品可以例如是起重机等大型结构设备，待检测目标区域即待检测产品上需要进行检测的区域，待检测目标区域中包含一个或多个待检测目标，例如焊缝、螺栓连接结构等。待检测产品可以包含多个待检测目标区域，对于每个待检测目标区域，按以下步骤确定无人机检测所使用的聚焦点以及巡检点。

步骤102，为待检测目标区域生成空间多面体，该空间多面体需满足当无人机对其至少一个表面中的每个表面进行检测时能够检测到至少一个待检测目标。具体地，空间多面体的形状可以根据待检测目标区域的形状特征或者待检测目标的加工特性进行选择，优选地，选择方便进行空间定位的空间多面体，例如四面体、六面体等比较规整的多面体；空间多面体的大小可以根据无人机的检测范围参数和待检测目标区域的大小来确定，对于较大的待检测目标区域，可以为其生成多个空间多面体，对于每个空间多面体，按以下步骤确定无人机检测所使用的聚焦点以及巡检点。

步骤103，对于任意一个空间多面体的被检测表面，确定无人机检测时的聚焦点及其相对于参考坐标系的坐标值。无人机的聚焦点从相应的被检测表面上选择，优选地，为提高检测效果，选择处于与无人机的检测范围参数相对应的无人机的检测范围的中心位置和或附近存在待检测目标的聚焦点。

为确定聚焦点的坐标值，首先选择待检测产品的参考坐标系，并确定待检测目标区域相对于参考坐标系的位置参数。优选的，选择便于待检测产品和待检测目标区域的空间定位的参考坐标系。在本实施例中，将选择的参考坐标系命名为OXYZ。待检测目标区域的位置参数可以包括但不限于待检测目标区域中心点的坐标值、待检测目标的坐标值、待检测目标区域内其他结构特征的坐标值等，待检测目标区域位置参数的确定可以参考待检测产品的设计尺寸来进行。其次，参考待检测目标区域的位置参数确定空间多面体的位置参数。空间多面体的位置参数可以包括但不限于各个被检测表面的中心点坐标及顶点坐标。例如，如图2所示，空间多面体的位置参数包括各被检测表面的顶点坐标，并表示为最后，聚焦点的坐标值可以参考其所在的空间多面体被检测表面的位置参数确定。例如，如图2所示，在空间多面体的第j个被检测表面TT上选择聚焦点P_j，那么其坐标值/>可以根据被检测表面TT的各顶点坐标确定。需要说明的是，聚焦点的坐标值也可以直接参考待检测目标区域的位置参数或者采用其他方式进行确定。

在实际情况中，由于无人机飞行时的抖动，利用选择的聚焦点进行检测可能达不到期望的检测效果，此时可以适当地对聚焦点进行调整。

步骤104，对于任意一个空间多面体的被检测表面，根据该被检测表面、该被检测表面上的聚焦点以及无人机的检测性能参数确定无人机检测时的巡检点候选区域。优选地，为保证检测的有效性，根据无人机与检测目标之间的最小距离L₁和最大距离L₂确定巡检点候选区域，即，将巡检点候选区域表示为到被检测表面的距离不小于最小距离L₁并且与聚焦点之间的距离不大于最大距离L₂的点的集合。

图3-5以被检测表面TT为例示出了巡检点候选区域的确定过程。将被检测表面TT向外平移L₁得到平面R，那么在平面R以外的区域即为安全检测区域，该安全检测区域可以表示为集合其中d为距离函数。以被检测表面TT上的聚焦点P_j为球心，以L₂为半径的球形区域即为有效检测区域，该有效检测区域可表示为集合那么，安全检测区域和有效检测区域围合成的区域即为巡检点候选区域。

如图6所示，当巡检点候选区域内存在若干个阻碍无人机飞行的障碍物时，需要在巡检点候选区域中去除这些障碍物所在区域，即干涉区域。此外，由于巡检点候选区域内或外的物体的遮挡，在巡检点候选区域内存在盲区，当无人机位于盲区时，检测不到待检测目标区域，因此，同样需要在巡检点候选区域中去除这些盲区。去除干涉区域或盲区的巡检点候选区域如图7所示。

在步骤105中，对于任意一个空间多面体的被检测表面，确定无人机检测时的巡检点及其相对于参考坐标系的坐标值。无人机检测时的巡检点可以从巡检点候选区域中选择。例如，对于被检测表面TT，可以从区域V_j中选择一点Q_j(Q_j∈V_j)作为无人机的巡检点。优选地，为提高检测效果，选择巡检点候选区域内与聚焦点之间的距离最小并且与聚焦点的连线和被检测表面的法线之间的夹角最小的点作为无人机的巡检点。例如，对于被检测表面TT，无人机的巡检点可以表示为：

Q_j＝f^-1(min{f(Q_j,P_j)}),Q_j∈W_j，其中，f表示视角偏移函数，并且

W_j＝{Q_j|d^-1(min{d(Q_j,P_j)}),Q_j∈V_j}。

根据本发明实施例的方法通过在进行无人机巡检之前规划出无人机巡检点以及聚焦点的相对位置坐标，与无人机的定位技术(例如，卫星定位技术、无线网络的定位技术等)配合能够实现高覆盖率、高检测效率及检测效果的无人机自动巡检。此外，还可以根据确定的各个巡检点进行无人机巡检路径的规划，以进一步提高检测效率。

本发明的第二实施方式涉及一种无人机巡检点确定装置，图8是该装置的结构示意图。在本发明的实施例中，无人机的检测可以利用例如摄像机、照相机或者雷达探测等进行；无人机的检测性能参数包括但不限于无人机的检测范围参数以及所要求的与检测目标之间的最小距离L₁和最大距离L₂，当无人机与检测目标之间的距离小于最小距离L₁时无法保证安全检测，当无人机与检测目标之间的距离大于最大距离L₂时无法进行有效检测。

具体地，如图8所示，无人机巡检点确定装置800包括：

待检测目标区域选择模块801，选择待检测产品的待检测目标区域。待检测产品可以例如是起重机等大型结构设备，待检测目标区域即待检测产品上需要进行检测的区域，待检测目标区域中包含一个或多个待检测目标，例如焊缝、螺栓连接结构等。待检测产品可以包含多个待检测目标区域，对于每个待检测目标区域，按以下模块确定无人机检测所使用的聚焦点以及巡检点。

空间多面体生成模块802，为待检测目标区域生成空间多面体，该空间多面体需满足当无人机对其至少一个表面中的每个表面进行检测时能够检测到至少一个待检测目标。具体地，空间多面体的形状可以根据待检测目标区域的形状特征或者待检测目标的加工特性进行选择，优选地，选择方便进行空间定位的空间多面体，例如四面体、六面体等比较规整的多面体；空间多面体的大小可以根据无人机的检测范围参数和待检测目标区域的大小来确定，对于较大的待检测目标区域，可以为其生成多个空间多面体，对于每个空间多面体，按以下模块确定无人机检测所使用的聚焦点以及巡检点。

聚焦点选择模块803，对于任意一个空间多面体的被检测表面，确定无人机检测时的聚焦点及其相对于参考坐标系的坐标值。无人机的聚焦点从相应的被检测表面上选择，优选地，为提高检测效果，选择处于与无人机的检测范围参数相对应的无人机的检测范围的中心位置和或附近存在待检测目标的聚焦点。

为确定聚焦点的坐标值，首先选择待检测产品的参考坐标系，并确定待检测目标区域相对于参考坐标系的位置参数。优选的，选择便于待检测产品和待检测目标区域的空间定位的参考坐标系。在本实施例中，将选择的参考坐标系命名为OXYZ。待检测目标区域的位置参数可以包括但不限于待检测目标区域中心点的坐标值、待检测目标的坐标值、待检测目标区域内其他结构特征的坐标值等，待检测目标区域位置参数的确定可以参考待检测产品的设计尺寸来进行。其次，参考待检测目标区域的位置参数确定空间多面体的位置参数。空间多面体的位置参数可以包括但不限于各个被检测表面的中心点坐标及顶点坐标。例如，如图2所示，空间多面体的位置参数包括各被检测表面的顶点坐标，并表示为最后，聚焦点的坐标值可以参考其所在的空间多面体被检测表面的位置参数确定。例如，如图2所示，在空间多面体的第j个被检测表面TT上选择聚焦点P_j，那么其坐标值/>可以根据被检测表面TT的各顶点坐标确定。需要说明的是，聚焦点的坐标值也可以直接参考待检测目标区域的位置参数或者采用其他方式进行确定。

在实际情况中，由于无人机飞行时的抖动，利用选择的聚焦点进行检测可能达不到期望的检测效果，此时可以适当地对聚焦点进行调整。

巡检点候选区域确定模块804，对于任意一个空间多面体的被检测表面，根据该被检测表面、该被检测表面上的聚焦点以及无人机的检测性能参数确定无人机检测时的巡检点候选区域。优选地，为保证检测的有效性，根据无人机与检测目标之间的最小距离L₁和最大距离L₂确定巡检点候选区域，即，将巡检点候选区域表示为到被检测表面的距离不小于最小距离L₁并且与聚焦点之间的距离不大于最大距离L₂的点的集合。

图3-5以被检测表面TT为例示出了巡检点候选区域的确定过程。将被检测表面TT向外平移L₁得到平面R，那么在平面R以外的区域即为安全检测区域，该安全检测区域可以表示为集合其中d为距离函数。以被检测表面TT上的聚焦点P_j为球心，以L₂为半径的球形区域即为有效检测区域，该有效检测区域可表示为集合那么，安全检测区域和有效检测区域围合成的区域即为巡检点候选区域。

如图6所示，当巡检点候选区域内存在若干个阻碍无人机飞行的障碍物时，需要在巡检点候选区域中去除这些障碍物所在区域，即干涉区域。此外，由于巡检点候选区域内或外的物体的遮挡，在巡检点候选区域内存在盲区，当无人机位于盲区时，检测不到待检测目标区域，因此，同样需要在巡检点候选区域中去除这些盲区。去除干涉区域或盲区的巡检点候选区域如图7所示。

巡检点选择模块805，对于任意一个空间多面体的被检测表面，确定无人机检测时的巡检点及其相对于参考坐标系的坐标值。无人机检测时的巡检点可以从巡检点候选区域中选择。例如，对于被检测表面TT，可以从区域V_j中选择一点Q_j(Q_j∈V_j)作为无人机的巡检点。优选地，为提高检测效果，选择巡检点候选区域内与聚焦点之间的距离最小并且与聚焦点的连线和被检测表面的法线之间的夹角最小的点作为无人机的巡检点。例如，对于被检测表面TT，无人机的巡检点可以表示为：

Q_j＝f^-1(min{f(Q_j,P_j)}),Q_j∈W_j，其中，f表示视角偏移函数，并且

W_j＝{Q_j|d^-1(min{d(Q_j,P_j)}),Q_j∈V_j}。

根据本发明实施例的装置通过在进行无人机巡检之前规划出无人机巡检点以及聚焦点的相对位置坐标，与无人机的定位技术(例如，卫星定位技术、无线网络的定位技术等)配合能够实现高覆盖率、高检测效率及检测效果的无人机自动巡检。此外，还可以根据确定的各个巡检点进行无人机巡检路径的规划，以进一步提高检测效率。

本发明的第三实施方式公开了一种非易失性存储介质，在存储介质上存储有无人机巡检点确定程序，无人机巡检点确定程序被计算机执行以实施无人机巡检点确定方法，并包括：

待检测目标区域选择指令，选择待检测产品的待检测目标区域，待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

空间多面体生成指令，为待检测目标区域生成空间多面体，当无人机对空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到待检测目标区域内的至少一个待检测目标；

聚焦点选择指令，对于空间多面体的任意一个被检测表面，从被检测表面上选择无人机检测时的聚焦点并确定聚焦点相对于待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

巡检点候选区域确定指令，根据被检测表面、被检测表面上的聚焦点以及无人机的检测性能参数确定无人机检测时的巡检点候选区域；

巡检点选择指令，从巡检点候选区域选择无人机检测时的巡检点并确定巡检点相对于待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

本发明的第四实施方式公开了一种无人机巡检点确定设备，包括：

存储器，存储有计算机可以执行的无人机巡检点确定程序；以及

处理器，连接至存储器，并且被配置为执行无人机巡检点确定程序以：

选择待检测产品的待检测目标区域，待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

为待检测目标区域生成空间多面体，当无人机对空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到待检测目标区域内的至少一个待检测目标；

对于空间多面体的任意一个被检测表面，从被检测表面上选择无人机检测时的聚焦点并确定聚焦点相对于待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

根据被检测表面、被检测表面上的所述聚焦点以及无人机的检测性能参数确定无人机检测时的巡检点候选区域；

从巡检点候选区域选择无人机检测时的巡检点并确定巡检点相对于待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

本发明的第五实施方式公开了一种无人机巡检点确定系统，包括上述任一种无人机巡检点确定装置。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (27)

1.一种无人机巡检点确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

2.根据权利要求1所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，

所述无人机的检测性能参数至少包括检测范围参数以及所要求的与检测目标之间的最小距离和最大距离；

所述巡检点候选区域表示为到所述被检测表面的距离不小于所述最小距离并且与所述聚焦点之间的距离不大于所述最大距离的点的集合。

3.根据权利要求2所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述巡检点为所述巡检点候选区域内与所述聚焦点之间的距离最小并且与所述聚焦点的连线和所述被检测表面的法线之间的夹角最小的点。

4.根据权利要求1所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

5.根据权利要求4所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

6.根据权利要求1所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述巡检点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定。

7.根据权利要求2所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述空间多面体的大小根据所述无人机的所述检测范围参数以及所述待检测目标区域的大小确定。

8.根据权利要求2所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，选择的所述聚焦点位于与所述检测范围参数相对应的所述无人机的检测范围的中心位置。

9.根据权利要求1所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，选择的所述聚焦点附近存在所述待检测目标。

10.根据权利要求1所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述空间多面体的形状根据所述待检测目标区域的形状特征以及所述待检测目标的特性确定。

11.根据权利要求10所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，所述空间多面体的形状便于确定所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的无人机巡检点确定方法，其特征在于，当所述巡检点候选区域内存在障碍物时，所述巡检点候选区域不包含所述障碍物所占区域；当所述巡检点候选区域内存在在其中所述无人机不能检测到所述待检测目标区域的盲区时，所述巡检点候选区域不包含所述盲区。

13.一种无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述装置包括：

待检测目标区域选择模块，所述待检测目标区域选择模块选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

空间多面体生成模块，所述空间多面体生成模块为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

聚焦点选择模块，对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，所述聚焦点选择模块从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

巡检点候选区域确定模块，所述巡检点候选区域确定模块根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

巡检点选择模块，所述巡检点选择模块从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

14.根据权利要求13所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，

所述无人机的检测性能参数至少包括检测范围参数以及所要求的与检测目标之间的最小距离和最大距离；

所述巡检点候选区域表示为到所述被检测表面的距离不小于所述最小距离并且与所述聚焦点之间的距离不大于所述最大距离的点的集合。

15.根据权利要求14所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述巡检点为所述巡检点候选区域内与所述聚焦点之间的距离最小并且与所述聚焦点的连线和所述被检测表面的法线之间的夹角最小的点。

16.根据权利要求13所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

17.根据权利要求16所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述聚焦点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述待检测目标区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定。

18.根据权利要求13所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述巡检点相对于所述参考坐标系的坐标值根据所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数确定，所述巡检点候选区域相对于所述参考坐标系的位置参数根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定。

19.根据权利要求14所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述空间多面体的大小根据所述无人机的所述检测范围参数以及所述待检测目标区域的大小确定。

20.根据权利要求14所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，选择的所述聚焦点位于与所述检测范围参数相对应的所述无人机的检测范围的中心位置。

21.根据权利要求13所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，选择的所述聚焦点附近存在所述待检测目标。

22.根据权利要求13所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述空间多面体的形状根据所述待检测目标区域的形状特征以及所述待检测目标的特性确定。

23.根据权利要求22所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，所述空间多面体的形状便于确定所述空间多面体相对于所述参考坐标系的位置参数。

24.根据权利要求13至23中任一项所述的无人机巡检点确定装置，其特征在于，当所述巡检点候选区域内存在障碍物时，所述巡检点候选区域不包含所述障碍物所占区域；当所述巡检点候选区域内存在在其中所述无人机不能检测到所述待检测目标区域的盲区时，所述巡检点候选区域不包含所述盲区。

25.一种非易失性存储介质，其特征在于，在所述存储介质上存储有无人机巡检点确定程序，所述无人机巡检点确定程序被计算机执行以实施无人机巡检点确定方法，所述程序包括：

待检测目标区域选择指令，选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

空间多面体生成指令，为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

聚焦点选择指令，对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

巡检点候选区域确定指令，根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

巡检点选择指令，从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

26.一种无人机巡检点确定设备，其特征在于，包括：

存储器，存储有计算机可以执行的无人机巡检点确定程序；以及

处理器，连接至所述存储器，并且被配置为执行所述无人机巡检点确定程序以：

选择待检测产品的待检测目标区域，所述待检测目标区域内包含至少一个待检测目标；

为所述待检测目标区域生成空间多面体，当所述无人机对所述空间多面体的至少一个表面进行检测时，能够检测到所述待检测目标区域内的至少一个所述待检测目标；

对于所述空间多面体的任意一个被检测表面，从所述被检测表面上选择所述无人机检测时的聚焦点并确定所述聚焦点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值；

根据所述被检测表面、所述被检测表面上的所述聚焦点以及所述无人机的检测性能参数确定所述无人机检测时的巡检点候选区域；

从所述巡检点候选区域选择所述无人机检测时的巡检点并确定所述巡检点相对于所述待检测产品所在参考坐标系的坐标值。

27.一种无人机巡检点确定系统，其特征在于，包括如权利要求13至24中任一项所述的无人机巡检点确定装置。