CN111244822B - 一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法、系统和装置，该方法包括：获取固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；根据航拍图像的立体影像建立电力线路通道的三维模型；基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。本发明实施例提供的技术方案通过采用固定翼无人机巡线的方式，能够实现长时间续航，有利于提高巡线效率，且具有成本低，可操作性强的特点。

Description

一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法、系统和装置

技术领域

本发明实施例涉及无人机巡线技术领域，尤其涉及一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法、系统和装置。

背景技术

随着用电需求的不断增加，通过对电力线路的巡检工作能够及时发现电力线路存在的风险，为电力线路更安全可靠地运行提供基础保障。

在内陆地区，很多电力线路都是出于较为偏远的高海拔、高寒、高落差等地理环境负载的山区若采用人工巡线的方式不仅需要消耗大量的财力物力，且巡检效率低，同时具有较高的危险性。现有技术通常采用多旋翼无人机进行巡线，但是巡线的航程较短，需要不断的转场，造成效率低下，不能满足实际电力线路巡检需求。而采用有人直升机巡检方式，具有较高的成本，且在复杂地理环境下有人直升机不易操作，具有较强的危险性。

发明内容

本发明实施例提供一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法、系统和装置，以实现高效率、低成本的完成电力线路巡检工作，且能够提高可操作性，降低危险性。

第一方面，本发明实施例提供了一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，包括：

获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型；

基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

可选的，所述采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像包括：

采用空中三角测量的方法获取所述电力线路通道的立体影像对，形成单个电力线路通道模型；

将多个所述单个电力线路通道模型连接成航带模型，形成所述电力线路通道的立体影像。

可选的，所述采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像还包括：

采用空中三角测量的方法获取所述地表立体影像对，形成单个立体地表模型；

将多个所述单个立体地表模型连接成航带模型，形成所述地表立体影像。

可选的，所述根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型包括：

计算所述航拍图像中任意像点对应的地面点坐标，并根据所述地面点坐标创建所述电力线路通道的三维模型。

可选的，所述基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告包括：

识别所述电力线路通道的三维模型中的障碍物；

测量所述障碍物与所述电力线路之间的距离，以确定所述障碍物是否对所述电力线路造成干扰；

若确定所述障碍物对所述电力线路造成干扰，则生成障碍物分析报告。

可选的，在所述获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像之前，还包括：

获取被巡检电力线路通道数据，并根据所述电力线路通道数据规划航拍路线计划。

第二方面，本发明实施例还提供了一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统，包括：固定翼无人机，用于对电力线路通道进行航拍；

后处理系统，用于获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

所述后处理系统还用于采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

所述后处理系统还用于根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型，并基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

可选的，本实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统还包括导航系统和成像系统；

所述导航系统用于定位所述电力线路通道的位置；

所述成像系统包括高清摄像头，用于形成航拍影像。

可选的，所述成像系统还包括可见光及红外摄像头；

所述可见光及红外摄像头用于采集所述电力线路通道的温度。

第三方面，本发明实施例还提供了一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线装置。该装置包括：航拍图像获取模块，用于获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

立体影像获取模块，用于采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

三维模型建立模块，用于根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型；

图像分析处理模块，用于基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

本发明实施例通过采用空中三角测量的方法获取固定翼无人机沿电力线路方向航拍图像的立体影像，所获取到的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；然后根据获取到的立体影像建立电力线路通道的三维模型，并基于三维模型对障碍物进行分析，生成障碍物分析报告和巡线报告，以辅助操作人员确定电力线路通道是否存在风险。通过采用固定翼无人机巡线的方式，能够实现长时间续航，有利于提高巡线效率，且相对于现有技术的巡线方式，成本低，可操作性强。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像具体方法的流程图；

图3为本发明实施例二提供的另一种采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像具体方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的流程图；

图5为本发明实施例四提供的一种基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告的具体方法流程图；

图6为本发明实施例五提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的流程图；

图7为本发明实施例七提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的流程图，本实施例可适用于对处于复杂地理环境内的电力线路进行巡线的情况，该方法可以由复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统来执行，具体包括如下步骤：

步骤110、获取固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像。

具体地，固定翼无人机由于其自身的性能，具有续航时间长、成本低的特点，通过对固定翼无人机的气动部分进行控制可以实现垂直起降。固定翼无人机上设置有导航系统，能够自动沿着电力线路进行航拍。固定翼无人机上还设置有图传装置，通过与地面数据处理工作站建立通信连接，能够实时将电力线路的视频信息以及图片信息回传至工作站，以便操作人员能够及时判断电力线路是否存在异常情况。

步骤120、采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像。

具体地，空中三角测量是一种立体摄影测量方法，能够根据少量的野外测量控制点，在图像内进行控制点加密，并求得加密点的高程和平面位置。也就是说，根据图像上像点的坐标和少量的地面测量控制点，通过数学计算就可以求得图像内待定点的平面坐标和高程。结合平面坐标与高程，可以形成图像内像点的三维坐标，基于立体视觉原理，通过多个像点的三维坐标可以获取到航拍图像的立体影像。航拍图像中包括电力线路通道和电力线路通道周周的地表，其中电力线路通道包括电力线路、杆塔、绝缘子以及金具等，地表包括电力线路通道周围的地形、树木和建筑物等。

步骤130、根据航拍图像的立体影像建立电力线路通道的三维模型。

具体地，电力线路通道的三维模型可以根据立体视觉原理，采用空中三角测量的方法计算出航拍图像的立体影像中任意像点的三维坐标而形成的三维立体模型。一般情况下，对电力线路通道进行航拍时，杆塔的特点比较突出，容易识别，因此在获取航拍图像的立体影像时，可以先识别出杆塔的位置后再识别杆塔周围物体，然后根据杆塔的位置获取电力线路通道的立体影像，根据杆塔周围物体获取地表立体影像。利用立体视觉原理，通过解析空中三角测量法计算获取到的立体影像内任意像点的三维坐标，根据像点的三维坐标通过计算机处理系统直接生成电力线路通道的三维模型。

步骤140、基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

具体地，电力线路通道的三维模型中包括电力线路、杆塔和绝缘子等电力设备，还包括电力线路周围的地表，如树木、建筑物等。通过计算三维模型内树木或建筑物与电力线路之间的距离，来确定电力线路是否存在安全风险。通常情况下，10kV等级的电力线路的安全距离是0.7m，110kV等级的电力线路的安全距离是1.5m，即，若计算出三维模型内的建筑物与110kV等级的电力线路之间的距离为1m，则可以确定该建筑物为障碍物，对电力线路构成了安全风险。通过对三维模型内所有物体进行检测，并生成障碍物分析报告和巡线报告，可以将报告发送至地面数据处理工作站以便操作人员及时作出解决方案，同时将电力线路通道的三维模型储存起来，以便下一次巡线时可以直接调用该三维模型。

本发明实施例通过采用空中三角测量的方法获取固定翼无人机沿电力线路方向航拍图像的立体影像，所获取到的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；然后根据获取到的立体影像建立电力线路通道的三维模型，并基于三维模型对障碍物进行分析，生成障碍物分析报告和巡线报告，以辅助操作人员确定电力线路通道是否存在风险。通过采用固定翼无人机巡线的方式，能够实现长时间续航，有利于提高巡线效率，且相对于现有技术的巡线方式，成本低，可操作性强。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像具体方法的流程图，在上述实施例的基础上，本实施例提供的采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像具体包括如下步骤：

步骤210、采用空中三角测量的方法获取电力线路通道的立体影像对，形成单个电力线路通道模型。

具体地，立体影像对指的是针对同一地区，从不同角度拍摄的两张航拍影像，具有重叠的区域，通过立体视觉原理，在重叠区域内可以看到立体影像。每两张影像形成的重叠区域形成一个立体影像对，每个立体影像对可以形成单个电力线路通道模型。示例性的，固定翼无人机以3m/s的速度进行巡线，选取地面数据处理工作站的位置为坐标原点，在航拍图像中选取一个杆塔作为目标待定点，经过1s后，针对同一个杆塔再次拍摄图像，将两张图像重叠，则第一张图像与第二张图像均以地面数据处理工作站的位置为坐标原点，同一杆塔的位置发生了改变，经过描点可以得到一个三角形。也就是说，在固定翼无人机飞行航拍的过程中，对于同一目标杆塔，每张图像的拍摄角度都是不同，通过将两张图像的杆塔重合，则可以根据立体视觉原理看到杆塔的立体影像，看到的杆塔的立体影像就是一个单个的电力线路通道模型。

步骤220、将多个单个电力线路通道模型连接成航带模型，形成电力线路通道的立体影像。

具体地，采用步骤210中的方法获取电力线路通道中每个物体的立体影像对，分别形成相应的单个电力线路通道模型，将多个由立体影像对形成的单个电力线路通道模型连接成一个航带模型，以形成完整的电力线路通道立体影像。

可选的，图3为本发明实施例二提供的另一种采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像具体方法的流程图，在上述实施例的基础上，本实施例提供的采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像还包括：

步骤310、采用空中三角测量的方法获取地表立体影像对，形成单个立体地表模型。

步骤320、将多个单个立体地表模型连接成航带模型，形成地表立体影像。

具体地，在识别出电力线路通道后，对电力线路通道周围的地表进行识别，如树木、建筑物等。采用空中三角测量的方法获取电力线路通道周围的地表的立体影像，具体方法与获取电力线路通道立体影像的方法相同，在此不再赘述。

实施例三

可选的，图4为本发明实施例三提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的流程图，在上述实施例的基础上，该方法包括：

步骤410、获取固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像。

步骤420、采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像。

步骤430、计算航拍图像中任意像点对应的地面点坐标，并根据地面点坐标创建电力线路通道的三维模型。

其中，采用空中三角测量的方法获取电力线路通道中每个物体的立体影像对，分别形成相应的单个电力线路通道模型，将多个由立体影像对形成的单个电力线路通道模型连接成一个航带模型，以形成完整的电力线路通道立体影像，将航带模型视为一个单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中积累的误差，求出立体影像内目标像点对应的地面点坐标。具体地，在单个电力线路通道模型连成航带模型的过程中，各单个电力线路通道模型中的偶然误差和残余的系统误差将传递到下一个模型中去，这些误差传递累计的结果会使航带模型产生扭曲变形，即，在获取固定翼无人机飞行过程中的航拍图像时，通过空中三角测量的方法获取到的每个立体影像对都会在误差，将多个立体影像对形成的单个电力线路通道模型连接成航带模型后，由于误差的存在，使得航带模型产生变形。为此，在测量立体影像内像点坐标后，先要进行系统误差校正，然后对立体影像对进行相对定向，即针对各单个立体影像对形成的单个模型建立辅助坐标系，每个单个模型坐标系的纵轴保持平行。以相邻两个单个模型重叠范围内的连接点的高度相等为条件，对各单个模型的比例尺进行归一化处理，将航带模型中的像点全部纳入统一的坐标系中，最后对整个航带模型进行绝对定向处理，计算各像点的地面点坐标。示例性的，通过三角测量的方法分别获取第一杆塔和第二杆塔的立体影像对、以及各绝缘子的立体影像对。对各绝缘子立体影像对形成的单个模型分别建立辅助坐标系，将各绝缘子单个模型的比例尺进行归一化处理，得到统一的坐标系，即可得到各绝缘子对应的地面点的坐标。之后，对各绝缘子进行立体测量，得到绝缘子的高程，结合绝缘子的地面点坐标即可形成绝缘子的三维坐标。通过空中三角测量法测得电力线路通道内各像点的三维坐标，通过三维扫描仪等设备建立电力线路通道的三维模型。

步骤440、基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

实施例四

可选的，图5为本发明实施例四提供的一种基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告的具体方法流程图。在上述实施例的基础上，参考图5，本发明实施例提供的基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告具体包括：

步骤510、识别电力线路通道的三维模型中的障碍物。

具体地，在复杂环境下的电力线路的障碍物通常为高大的树木和建筑物等，如果这些障碍物与电力线路之间的距离太近，就会影响电力线路的正常输电。电力线路通道的三维模型包括电力线路、杆塔、绝缘子以及金具等电力设备的模型，还包括杆塔周围的地表模型，如树木和建筑物等。在电力线路通道的三维模型中，电力线路、杆塔等设备的形状明显与树木和建筑物的形状不同，可以通过简单的图像分类算法识别出树木和建筑物，然后计算树木和建筑物与电力线路之间的距离，并确定电力线路是否存在安全风险。

步骤520、测量障碍物与电力线路之间的距离，以确定障碍物是否对电力线路造成干扰。

具体地，不同电压等级的电力线路的安全距离是不一样的，例如，10kV等级的电力线路的安全距离是0.7m，110kV等级的电力线路的安全距离是1.5m。若计算出三维模型内的建筑物与110kV等级的电力线路之间的距离为1m，则可以确定该建筑物为障碍物，对电力线路构成了安全风险。

步骤530、若确定障碍物对电力线路造成干扰，则生成障碍物分析报告。

具体地，通过计算障碍物与电力线路之间的距离，若确定障碍物与电力线路之间不满足安全距离，则生成障碍物分析报告发送至地面数据处理工作站，以便快速识别和定位电力线路通道内的障碍物。

实施例五

可选的，图6为本发明实施例五提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的流程图。在上述实施例的基础上，参考图6，本实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法包括如下步骤：

步骤610、获取被巡检电力线路通道数据，并根据电力线路通道数据规划航拍路线计划。

具体地，在固定翼无人机在巡线前，需要向导航系统中输入被巡检电力线路通道的数据，以便固定翼无人机能够自动沿着电力线路方向进行航拍。其中电力线路通道数据可以包括电力线路的坐标位置以及海拔高度等地理信息，并根据电力线路通道数据规划航拍路线计划，如固定翼无人机的巡检时间和巡检路线等。其中，电力线路通道数据可以为利用现有的无人机采集到的高精度电力线路的地理信息。

步骤620、获取固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像。

步骤630、采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像。

步骤640、根据航拍图像的立体影像建立电力线路通道的三维模型。

步骤650、基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

本发明实施例通过采用空中三角测量的方法获取固定翼无人机沿电力线路方向航拍图像的立体影像，所获取到的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；然后根据获取到的立体影像建立电力线路通道的三维模型，并基于三维模型对障碍物进行分析，生成障碍物分析报告和巡线报告，以辅助操作人员确定电力线路通道是否存在风险。通过采用固定翼无人机巡线的方式，能够实现长时间续航，有利于提高巡线效率，且相对于现有技术的巡线方式，操作人员只需要将被巡检电力线路通道的数据导入固定翼无人机，在巡检过程中就可以直接输出巡检报告，有利于规范电力巡检作业流程，进而提高了可操作性。

实施例六

可选的，本发明实施例还提供了一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统，能够执行上述任意实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法。在上述实施例的基础上，本实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统包括：固定翼无人机，用于对电力线路通道进行航拍；

后处理系统，用于获取固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

后处理系统还用于采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

后处理系统还用于根据航拍图像的立体影像建立电力线路通道的三维模型，并基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

具体地，后处理系统可以设置在固定翼无人机上直接对获取到的航拍图像进行识别分析，也可以设置在地面数据处理工作站中，通过图传系统获取固定翼无人机的航拍图像。本发明实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统，能够执行上述任意实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，因此本实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统具有上述实施例中的有益效果。

可选的，本实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统还包括导航系统和成像系统；

导航系统用于定位电力线路通道的位置；

成像系统包括高清摄像头，用于形成航拍影像。

具体地，导航系统设置在固定翼无人机上，通过向导航系统中输入被巡检电力线路通道的数据，使得固定翼无人机在导航系统的引导下能够自动沿着电力线路方向进行航拍。成像系统设置在固定翼无人机上，用于在固定翼无人机巡线时对电力线路通道进行拍摄。

可选的，在上述实施例的基础上，成像系统还包括可见光及红外摄像头；

可见光及红外摄像头用于采集电力线路通道的温度。

具体地，固定翼无人机通过搭载可见光及红外摄像头，在巡线过程中，对跟大进行锁定和识别，利用可见光及红外摄像头的快速对焦成像技术和控制摄像曝光技术，可以生成对应杆塔、电力线路、绝缘子、金具以及周围地表环境的可见光及可视红外影像，以实现电力线路通道的温度的测量。

实施例七

可选的，图7为本发明实施例七提供的一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例提供的装置包括：

航拍图像获取模块71，用于获取固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

立体影像获取模块72，用于采用空中三角测量的方法获取航拍图像的立体影像，其中，航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

三维模型建立模块73，用于根据航拍图像的立体影像建立电力线路通道的三维模型；

图像分析处理模块74，用于基于电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告。

具体地，本发明实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线装置，具备执行上述任意实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法的模块，因此本实施例提供的复杂地理环境的固定翼无人机巡线装置具有上述实施例中的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，其特征在于，包括：

获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

所述固定翼无人机，包括导航系统和成像系统；

所述导航系统用于定位所述电力线路通道的位置；

所述成像系统包括高清摄像头，用于形成航拍影像；

采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型；

基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告；

其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像包括：

采用空中三角测量的方法获取所述电力线路通道的立体影像对，形成单个电力线路通道模型；

将多个所述单个电力线路通道模型连接成航带模型，形成所述电力线路通道的立体影像，将航带模型视为一个单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中积累的误差，求出立体影像内目标像点对应的地面点坐标；

在测量立体影像内像点坐标后，先要进行系统误差校正，然后对立体影像对进行相对定向，即针对各单个立体影像对形成的单个模型建立辅助坐标系，每个单个模型坐标系的纵轴保持平行， 以相邻两个单个模型重叠范围内的连接点的高度相等为条件，对各单个模型的比例尺进行归一化处理，将航带模型中的像点全部纳入统一的坐标系中，最后对整个航带模型进行绝对定向处理，计算各像点的地面点坐标。

2.根据权利要求1所述的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，其特征在于，所述采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像还包括：

采用空中三角测量的方法获取所述地表立体影像对，形成单个立体地表模型；

将多个所述单个立体地表模型连接成航带模型，形成所述地表立体影像。

3.根据权利要求1所述的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，其特征在于，所述根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型包括：

计算所述航拍图像中任意像点对应的地面点坐标，并根据所述地面点坐标创建所述电力线路通道的三维模型。

4.根据权利要求1所述的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，其特征在于，所述基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告包括：

识别所述电力线路通道的三维模型中的障碍物；

测量所述障碍物与所述电力线路之间的距离，以确定所述障碍物是否对所述电力线路造成干扰；

若确定所述障碍物对所述电力线路造成干扰，则生成障碍物分析报告。

5.根据权利要求1所述的复杂地理环境的固定翼无人机巡线方法，其特征在于，在所述获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像之前，还包括：

获取被巡检电力线路通道数据，并根据所述电力线路通道数据规划航拍路线计划。

6.一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统，其特征在于，包括：

固定翼无人机，用于对电力线路通道进行航拍；

所述的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统，包括导航系统和成像系统；

所述导航系统用于定位所述电力线路通道的位置；

所述成像系统包括高清摄像头，用于形成航拍影像；

后处理系统，用于获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

所述后处理系统还用于采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

所述后处理系统还用于根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型，并基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告；

其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像包括：

采用空中三角测量的方法获取所述电力线路通道的立体影像对，形成单个电力线路通道模型；

将多个所述单个电力线路通道模型连接成航带模型，形成所述电力线路通道的立体影像，将航带模型视为一个单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中积累的误差，求出立体影像内目标像点对应的地面点坐标；

在测量立体影像内像点坐标后，先要进行系统误差校正，然后对立体影像对进行相对定向，即针对各单个立体影像对形成的单个模型建立辅助坐标系，每个单个模型坐标系的纵轴保持平行， 以相邻两个单个模型重叠范围内的连接点的高度相等为条件，对各单个模型的比例尺进行归一化处理，将航带模型中的像点全部纳入统一的坐标系中，最后对整个航带模型进行绝对定向处理，计算各像点的地面点坐标。

7.根据权利要求6所述的复杂地理环境的固定翼无人机巡线系统，其特征在于，所述成像系统还包括可见光及红外摄像头；

所述可见光及红外摄像头用于采集所述电力线路通道的温度。

8.一种复杂地理环境的固定翼无人机巡线装置，其特征在于，包括：

航拍图像获取模块，用于获取所述固定翼无人机沿电力线路方向的航拍图像；

所述固定翼无人机，包括导航系统和成像系统；

所述导航系统用于定位所述电力线路通道的位置；

所述成像系统包括高清摄像头，用于形成航拍影像；

立体影像获取模块，用于采用空中三角测量的方法获取所述航拍图像的立体影像，其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像；

三维模型建立模块，用于根据所述航拍图像的立体影像建立所述电力线路通道的三维模型；

图像分析处理模块，用于基于所述电力线路通道的三维模型生成障碍物分析报告及巡线报告；

其中，所述航拍图像的立体影像包括电力线路通道立体影像和地表立体影像包括：

采用空中三角测量的方法获取所述电力线路通道的立体影像对，形成单个电力线路通道模型；

将多个所述单个电力线路通道模型连接成航带模型，形成所述电力线路通道的立体影像，将航带模型视为一个单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中积累的误差，求出立体影像内目标像点对应的地面点坐标；

在测量立体影像内像点坐标后，先要进行系统误差校正，然后对立体影像对进行相对定向，即针对各单个立体影像对形成的单个模型建立辅助坐标系，每个单个模型坐标系的纵轴保持平行， 以相邻两个单个模型重叠范围内的连接点的高度相等为条件，对各单个模型的比例尺进行归一化处理，将航带模型中的像点全部纳入统一的坐标系中，最后对整个航带模型进行绝对定向处理，计算各像点的地面点坐标。

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