CN115033021A - 无人机巡检路线的建立方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种无人机巡检路线的建立方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：获取坝体的三维模型数据；根据所述三维模型数据获得无人机的飞行数据；根据所述飞行数据获得时长数据；根据所述时长数据建立无人机巡检路线。实施本申请实施例，提高无人机的检测精度，避免无人机损毁情况的发生，降低成本。
Description
技术领域
本申请涉及无人机线路规划技术领域，具体而言，涉及一种无人机巡检路线的建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
监测水库和大坝的状态和健康程度，对于保障经济生产和下游的农作物至关重要。大坝表面长度大、高度高、面积大，而裂缝和渗漏点通常面积小、特征不明显、随机性强。
由于水库和大坝周围的环境差，通常需要无人机对坝体的状况进行检测，现有的无人机航线定制实施困难且检测精度有限，并且，无人机检测时市场会遇到恶劣天气导致无人机无法及时返航而遭到损坏，增加了人力物力成本。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种无人机巡检路线的建立方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，提高无人机的检测精度，避免无人机损毁情况的发生，降低成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种无人机巡检路线的建立方法，所述方法包括：
获取坝体的三维模型数据；
根据所述三维模型数据获得所述无人机的飞行数据；
根据所述飞行数据获得时长数据；
根据所述时长数据建立无人机巡检路线。
在上述实现过程中，通过获取坝体的三维模型数据和天气数据制定无人机巡检路线，可以使得无人机巡检路线真实、有效，保证建立的无人机巡检路线更符合实际飞行情况和坝体的地理环境，减少无人机损毁情况的发生，降低成本。
进一步地，所述根据所述三维模型数据获得无人机的飞行数据的步骤，包括：
根据所述三维模型数据获得所述无人机飞行的安全高度数据；
根据所述安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域；
根据所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，根据安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域，可以进一步地保证无人机的安全高度数据的有效性，使得得到的飞行数据更加准确，同时提高无人机飞行时的安全性。
进一步地，所述根据所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据的步骤，包括：
根据预先设定的区域重合率、所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，可以进一步确认无人机可以到达的安全高度数据，保证无人机在安全高度数据下得到的飞行数据的准确性。
进一步地，所述根据所述飞行数据获得时长数据的步骤，包括：
获取所述飞行数据中的飞行速度和飞行路径；
根据所述飞行速度和所述飞行路径获得所述时长数据。
在上述实现过程中，根据飞行速度和飞行路径获得时长数据，保证无人机可以在适当的时间内起飞和降落，避免无人机由于飞行时间过长造成损毁。
进一步地，所述根据所述时长数据建立无人机巡检路线的步骤，包括：
获取天气数据，所述天气数据包括实时天气数据和历史天气数据；
根据所述天气数据和所述时长数据建立所述无人机巡检路线。
在上述实现过程中，根据天气数据建立无人机巡检路线，避免无人机受到突发的天气变化导致损坏，使得无人机的使用寿命更长。
第二方面，本申请实施例还提供了一种无人机巡检路线的建立装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取坝体的三维模型数据；
飞行数据获得模块，用于根据所述三维模型数据获得所述无人机的飞行数据；
时长数据获得模块，用于根据所述飞行数据获得时长数据；
建立模块，用于根据所述时长数据建立无人机巡检路线。
在上述实现过程中，通过获取坝体的三维模型数据和天气数据制定无人机巡检路线，可以使得无人机巡检路线真实、有效，保证建立的无人机巡检路线更符合实际飞行情况和坝体的地理环境，减少无人机损毁情况的发生，降低成本。
进一步地，所述飞行数据获得模块还用于：
根据所述三维模型数据获得所述无人机飞行的安全高度数据；
根据所述安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域；
根据所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，根据安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域，可以进一步地保证无人机的安全高度数据的有效性，使得得到的飞行数据更加准确，同时提高无人机飞行时的安全性。
进一步地，所述飞行数据获得模块还用于：
根据预先设定的区域重合率、所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，可以进一步确认无人机可以到达的安全高度数据，保证无人机在安全高度数据下得到的飞行数据的准确性。
第三方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的无人机巡检路线的建立方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的无人机巡检路线的建立装置的结构组成示意图；
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
实施例一
图1是本申请实施例提供的无人机巡检路线的建立方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
S1，获取坝体的三维模型数据；
S2，根据三维模型数据获得无人机的飞行数据；
S3，根据飞行数据获得时长数据；
S4，根据时长数据建立无人机巡检路线。
在上述实现过程中，通过获取坝体的三维模型数据和天气数据制定无人机巡检路线，可以使得无人机巡检路线真实、有效，保证建立的无人机巡检路线更符合实际飞行情况和坝体的地理环境，减少无人机损毁情况的发生，降低成本。
在S1中，获取坝体待检测坝体的三维模型，获取三维模型的方法可以采用激光雷达对坝体进行扫描，也可以利用坝体的CAD设计图纸建模等，进而再获取三维模型的三维模型数据。
进一步地，S2包括：
根据三维模型数据获得无人机飞行的安全高度数据；
根据安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域；
根据飞行图像的覆盖区域和安全高度数据获得无人机的飞行数据。
示例性地，根据三维模型数据，确定无人机飞行的安全高度数据，安全高度数据包括安全距离和安全高度，安全距离为无人机飞行时与坝体的最近距离，安全高度为无人机飞行时的最小高度。
示例性地，根据安全高度数据，以及无人机所携带的摄像机的焦距参数，可以计算无人机处于安全高度数据允许范围内的任意位置的飞行图像覆盖区域。
示例性地，当无人机携带的摄像机为可变倍摄像机时，可以根据安全高度数据调整摄像机的焦距参数，改变覆盖区域的大小，以满足采集图像的质量要求。
在上述实现过程中，根据安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域，可以进一步地保证无人机的安全高度数据的有效性，使得得到的飞行数据更加准确，同时提高无人机飞行时的安全性。
进一步地，根据飞行图像的覆盖区域和安全高度数据获得无人机的飞行数据的步骤，包括：
根据预先设定的区域重合率、飞行图像的覆盖区域和安全高度数据获得无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，预先对飞行图像进行覆盖面检测，得到区域重合率，进一步确认无人机可以到达的安全高度数据，保证无人机在安全高度数据下得到的飞行数据的准确性。
对采集到的多张坝体待检测面的飞行图像进行覆盖面检测，得到区域重合率，如果相邻两张飞行图像之间的区域重合率不低于预设阈值(例如相邻两张飞行图像有20％的区域重合)，则说明该飞行图像所对应的安全高度数据是可行的，则根据区域重合率、安全高度数据和采集飞行图像时设置的采集参数得到飞行数据，其中，飞行数据包括飞行速度和飞行路径信息。
进一步地，根据飞行数据获得时长数据的步骤，包括：
获取飞行数据中的飞行速度和飞行路径；
根据飞行速度和飞行路径获得时长数据。
根据飞行路径、飞行速度和安全高度数据，获得无人机飞行并采集图像所需的第一时长以及返航所需的第二时长；
第一时长和第二时长之和为无人机执行巡检作业所需要的总时长，即时长数据。
在上述实现过程中，根据飞行速度和飞行路径获得时长数据，保证无人机可以在适当的时间内起飞和降落，避免无人机由于飞行时间过长造成损毁。
进一步地，根据时长数据建立无人机巡检路线的步骤，包括：
获取天气数据，天气数据包括实时天气数据和历史天气数据；
根据天气数据和时长数据建立无人机巡检路线。
在上述实现过程中，根据天气数据建立无人机巡检路线，避免无人机受到突发的天气变化导致损坏，使得无人机的使用寿命更长。
无人机巡检路线包括无人机再起飞时间到返航时间之内，每一时刻对应的飞行路径信息、飞行速度和安全高度数据，可以保证无人机在精确地采集数据的情况下安全飞行。
根据时长数据确定起飞时间。具体地，起飞时间必须在当地日出时间之后，且起飞时间加上时长数据的降落时间，必须在当地日落时间之前，特别的，当时长数据超过预设时长阈值时，应将无人机巡检路线建立为多个飞行路线，并分别确定起飞时间。
实时天气数据包括实时降雨量数据、实时风力数据、实时天空图像数据等，历史天气数据包括历史降雨量数据、历史风力数据、历史天空图像数据等。
获取起飞时间前的历史天气数据，历史天气数据为起飞时间之前预设时长内的天气数据，示例性地，预设时长可以为2个小时，至少包含降雨量数据及风力数据，获取天气数据的方法包括但不限于：通过互联网访问天气预报网站获取天气数据；通过雨量计获取历史降雨量数据、通过风力风向计获取历史风力数据。
获取起飞时间后的实时天气数据，包括实时降雨量数据及实时风力数据，获取实时天气数据的方法包括但不限于：通过互联网访问天气预报网站获取天气预报数据，使用预先训练的深度学习模型，根据历史降雨量数据、历史风力数据和历史天空图像数据等获得实时天气数据。
可选地，若当前时间点超过起飞时间，则无法建立巡检路线；若日落前2小时未达到起飞时间，则无法建立巡检路线。
当历史天气数据中的历史降雨量数据大于第一降雨量阈值时，示例性地，降雨量阈值可以为30mm/小时，无法建立巡检路线；当历史天气数据中的历史降雨量数据大于第二降雨量阈值，示例性地，可以为10mm/小时，或历史天气数据中的历史风力数据大于风力阈值(如10m/s)时，无法建立巡检路线。
在本申请实施例中，避免无人机因天气原因损坏，并提高巡检过程中采集数据的有效性和检测精度，避免无人机在不安全或无效的环境中作业，提高巡检路线的可行性。
实施例二
为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种无人机巡检路线的建立装置，如图2所示，该装置包括：
获取模块1，用于获取坝体的三维模型数据；
飞行数据获得模块2，用于根据三维模型数据获得无人机的飞行数据；
时长数据获得模块3，用于根据飞行数据获得时长数据；
建立模块4，用于根据时长数据建立无人机巡检路线。
在上述实现过程中，通过获取坝体的三维模型数据和天气数据制定无人机巡检路线，可以使得无人机巡检路线真实、有效，保证建立的无人机巡检路线更符合实际飞行情况和坝体的地理环境，减少无人机损毁情况的发生，降低成本。
进一步地，飞行数据获得模块2还用于：
根据三维模型数据获得无人机飞行的安全高度数据；
根据安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域；
根据飞行图像的覆盖区域和安全高度数据获得无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，根据安全高度数据采集飞行图像，可以进一步地保证无人机的安全高度数据的有效性，使得得到的飞行数据更加准确，同时提高无人机飞行时的安全性。
进一步地，飞行数据获得模块2还用于：
根据预先设定的区域重合率、飞行图像的覆盖区域和安全高度数据获得无人机的飞行数据。
在上述实现过程中，对飞行图像进行覆盖面检测，得到区域重合率，进一步确认无人机可以到达的安全高度数据，保证无人机在安全高度数据下得到的飞行数据的准确性。
进一步地，时长数据获得模块3还用于：
获取飞行数据中的飞行速度和飞行路径；
根据飞行速度和飞行路径获得时长数据。
在上述实现过程中，根据飞行速度和飞行路径获得时长数据，保证无人机可以在适当的时间内起飞和降落，避免无人机由于飞行时间过长造成损毁。。
进一步地，建立模块4还用于：
获取天气数据，天气数据包括实时天气数据和历史天气数据；
根据天气数据和时长数据建立无人机巡检路线。
在上述实现过程中，根据天气数据建立无人机巡检路线，避免无人机受到突发的天气变化导致损坏，使得无人机的使用寿命更长。
上述的无人机巡检路线的建立装置可实施上述实施例一的方法。上述实施例一中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。
本申请实施例的其余内容可参照上述实施例一的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
实施例三
本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器及处理器，该存储器用于存储计算机程序，该处理器运行计算机程序以使电子设备执行实施例一的无人机巡检路线的建立方法。
可选地，上述电子设备可以是服务器。
请参见图3，图3为本申请实施例提供的电子设备的结构组成示意图。该电子设备可以包括处理器31、通信接口32、存储器33和至少一个通信总线34。其中，通信总线34用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口32用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。处理器31可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。
上述的处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器31也可以是任何常规的处理器等。
存储器33可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。存储器33中存储有计算机可读取指令，当计算机可读取指令由所述处理器31执行时，设备可以执行上述图1方法实施例涉及的各个步骤。
可选地，电子设备还可以包括存储控制器、输入输出单元。存储器33、存储控制器、处理器31、外设接口、输入输出单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线34实现电性连接。处理器31用于执行存储器33中存储的可执行模块，例如设备包括的软件功能模块或计算机程序。
输入输出单元用于提供给用户创建任务以及为该任务创建启动可选时段或预设执行时间以实现用户与服务器的交互。输入输出单元可以是，但不限于，鼠标和键盘等。
可以理解，图3所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
另外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现实施例一的无人机巡检路线的建立方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行方法实施例所述的方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
Claims (10)
1.一种无人机巡检路线的建立方法，其特征在于，所述方法包括：
获取坝体的三维模型数据；
根据所述三维模型数据获得所述无人机的飞行数据；
根据所述飞行数据获得时长数据；
根据所述时长数据建立无人机巡检路线。
2.根据权利要求1所述的无人机巡检路线的建立方法，其特征在于，所述根据所述三维模型数据获得无人机的飞行数据的步骤，包括：
根据所述三维模型数据获得所述无人机飞行的安全高度数据；
根据所述安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域；
根据所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
3.根据权利要求2所述的无人机巡检路线的建立方法，其特征在于，所述根据所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据的步骤，包括：
根据预先设定的区域重合率、所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
4.根据权利要求1所述的无人机巡检路线的建立方法，其特征在于，所述根据所述飞行数据获得时长数据的步骤，包括：
获取所述飞行数据中的飞行速度和飞行路径；
根据所述飞行速度和所述飞行路径获得所述时长数据。
5.根据权利要求1所述的无人机巡检路线的建立方法，其特征在于，所述根据所述时长数据建立无人机巡检路线的步骤，包括：
获取天气数据，所述天气数据包括实时天气数据和历史天气数据；
根据所述天气数据和所述时长数据建立所述无人机巡检路线。
6.一种无人机巡检路线的建立装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取坝体的三维模型数据；
飞行数据获得模块，用于根据所述三维模型数据获得所述无人机的飞行数据；
时长数据获得模块，用于根据所述飞行数据获得时长数据；
建立模块，用于根据所述时长数据建立无人机巡检路线。
7.根据权利要求6所述的无人机巡检路线的建立装置，其特征在于，所述飞行数据获得模块还用于：
根据所述三维模型数据获得所述无人机飞行的安全高度数据；
根据所述安全高度数据获得飞行图像的覆盖区域；
根据所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
8.根据权利要求7所述的无人机巡检路线的建立装置，其特征在于，所述飞行数据获得模块还用于：
根据预先设定的区域重合率、所述飞行图像的覆盖区域和所述安全高度数据获得所述无人机的飞行数据。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至5中任一项所述的无人机巡检路线的建立方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的无人机巡检路线的建立方法。
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