一种基于视觉识别的无人机自动放线系统及放线方法技术方案

本发明专利技术给出了一种基于视觉识别的无人机自动放线系统及放线方法，包括无人机、视觉采集系统和固定横杆标识装置，无人机包括一控制模块，视觉采集系统包括前置摄像头、后置摄像头和视觉处理模块，前置摄像头和后置摄像头分别设置在无人机的前后两端；固定横杆标识装置包括左侧标识板、右侧标识板、固定横杆和中心标识带，左侧标识板和右侧标识板设置在固定横杆的两端，中心标识带设置在固定横杆的中心位置处，在左侧标识板和右侧标识板的正反两面均设置标识标记。该系统可对杆塔、固定横杆标识装置等目标进行识别，并根据识别结果自动实现无人机的飞行控制，使无人机自行完成整个架线任务，无需地面操作人员干预，提高了效率，降低了人力成本。

Automatic line laying system and method for Unmanned Aerial Vehicle Based on visual identification

The invention provides a visual recognition of the UAV automatic line system and method based on line, including UAV, visual acquisition system and a fixed rail identification device, the UAV includes a control module, visual acquisition system comprises a front camera, rear camera and visual processing module, front and rear cameras are respectively arranged at both ends before and after the UAV; fixed rail identification device comprises a left and right identity identification plate plate, a fixed transverse rod and a center mark with a logo logo, left plate and the right side plate is arranged on both ends of the fixed transverse rod, the center mark belt is arranged in the center position of the fixed transverse rod, both markers set on both sides of left and right identity identification plate board. The system can identify the tower, fixed bar target identification device, and realize automatic flight control of the UAV according to the recognition result, the UAV to complete the task by stringing, without ground operator intervention, improve efficiency, reduce labor costs.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的无人机自动放线系统及放线方法
本专利技术涉及供电输电线路架设
，尤其涉及一种基于视觉识别的无人机自动放线系统及放线方法。
技术介绍
在传统的利用无人机进行输电线路架线作业时，无人机负责牵引初级引导绳，由地面操作人员控制无人机靠近输电线路杆塔，飞至杆塔固定横杆，并牵引初级引导绳由固定横杆正上方飞过，当牵引绳搭至固定横杆正确位置时，由杆塔上的操作人员对牵引线进行固定，接着无人机继续牵引引导线飞向下一级杆塔，完成同样操作。上述无人机架线存在如下问题：(1)无人机牵引初级引导绳飞向杆塔时，需要有地面操作人员实时控制，为了保证安全性和准确性，地面操作人员需要在地面上处于理想的观察位置对无人机进行操控，而当输电线路走廊处于山川、河流、森林等复杂地形地貌时，操控作业会受很大干扰，从而难以保证架线作业的安全性和准确性。(2)无人机架线作业一个飞行架次需要飞越多个杆塔，因此地面操控人员需要全程跟随无人机并进行实时控制，通常地面操控人员的移动速度要远远小于无人机在空中的移动速度，因此为了与地面人员协同一致，无人机需等候地面操作人员进入理想观测点时才能继续执行任务，这种机制会造成极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉识别的无人机自动放线系统，包括无人机，所述无人机包括一控制模块，其特征是，该放线系统还包括视觉采集系统和固定横杆标识装置，所述视觉采集系统包括前置摄像头、后置摄像头和视觉处理模块，所述前置摄像头和后置摄像头分别设置在所述无人机的前后两端，且前置摄像头和后置摄像头与所述视觉处理模块相对应连接，所述视觉处理模块设置在无人机本体内，且与所述控制模块相连接；所述固定横杆标识装置包括左侧标识板、右侧标识板、固定横杆和中心标识带，所述左侧标识板和右侧标识板对称设置在所述固定横杆的两端，所述中心标识带设置在所述固定横杆的中心位置处，在所述左侧标识板和右侧标识板的正反两面均设置标识标记。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的无人机自动放线系统，包括无人机，所述无人机包括一控制模块，其特征是，该放线系统还包括视觉采集系统和固定横杆标识装置，所述视觉采集系统包括前置摄像头、后置摄像头和视觉处理模块，所述前置摄像头和后置摄像头分别设置在所述无人机的前后两端，且前置摄像头和后置摄像头与所述视觉处理模块相对应连接，所述视觉处理模块设置在无人机本体内，且与所述控制模块相连接；所述固定横杆标识装置包括左侧标识板、右侧标识板、固定横杆和中心标识带，所述左侧标识板和右侧标识板对称设置在所述固定横杆的两端，所述中心标识带设置在所述固定横杆的中心位置处，在所述左侧标识板和右侧标识板的正反两面均设置标识标记。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的无人机自动放线系统，其特征是，所述左侧标识板和右侧标识板均为正方形，且所述标识标记位于所述左侧标识板和右侧标识板的中心位置。3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的无人机自动放线系统，其特征是，所述左侧标识板和右侧标识板的边长为50cm,且左侧标识板与右侧标识板的相邻的侧面距离为200cm，所述标识标记为红色圆环，所述红色圆环的外径为50cm，内径为40cm。4.根据权利要求3所述的一种基于视觉识别的无人机自动放线系统，其特征是，所述中心标识带由三条红色彩色带构成，每一条所述红色彩色带的宽度为10cm，且相邻两条红色彩色带之间间隔距离为10cm。5.一种依据权利要求1至4任一项所述的一种基于视觉识别的无人机自动放线系统的放线方法，其特征是，包括以下步骤：1)将若干个固定横杆标识装置依次固定在相邻的输电线路支撑杆塔上；2)将无人机及牵引线带到相应的起飞牵引初始位置，然后将牵引线的首端固定在无人机上，固定完牵引线后启动无人机；3)无人机在控制模块的控制下飞向杆塔方向，当无人机飞到杆塔附近时，无人机由控制模块进行小范围移动；4)在无人机小范围移动过程中，视觉处理模块开启前置摄像头，然后进行杆塔区域识别；5)杆塔区域识别成功后，视频处理模块进行彩色标识识别模式；6)彩色标识识别模式完成后，无人机从支撑杆塔上方飞过，并开启后置摄像头，伴随着无人机的飞行，无人机上的牵引线会自动搭接在支撑杆塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：董罡，苗培青，袁广宏，张利民，明志舒，张洪健，黄鹏，高凯，张益，丁保民，栾勇，聂其兵，刘志强，黄义波，王滨海，高佼，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，济南汤尼机器人科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37