利用无人机拍摄风机叶面的方法、内储程序的计算机程序产品及可读取记录媒体技术

本发明专利技术主要公开一种利用无人机拍摄风机叶面的方法，用于解决叶面采样路径不佳的问题。该方法由产生无人机路径的一个电控模块执行，该方法的步骤包括：设定处于停机状态的风机的各个叶片于一个虚拟的叶片旋转面的一条基线；及于该虚拟的叶片旋转面沿该基线等距向外扩张一个间距以形成一个叶周轨迹作为一个飞行路径，用以控制该无人机沿该飞行路径依序绕行这些叶片。借此，可有效解决上述问题。

【技术实现步骤摘要】
利用无人机拍摄风机叶面的方法、内储程序的计算机程序产品及可读取记录媒体
本专利技术关于一种物体取像方法及装置；特别是关于一种利用无人机拍摄风机叶面的方法。
技术介绍
随着环保意识与用电需求日益升高，由于传统利用锅炉产生水蒸气推动涡轮的发电方式需使用燃料，不符环保需求，如：火力发电会排放烟尘、核能发电会产生核废料等，故逐渐发展出开发低污染的绿色能源，如：利用风力、太阳能、水利、潮汐、洋流、地热等发电的方法。其中，风力发电可适用于大量供电需求，例如：风力发电机(以下简称风机)可设置于陆上或离岸风场，利用风能带动风机的叶片，使风机转动产生电能，而风力条件佳的风场位置大多位于空旷地区，只要风场位置具备持续产生气流的条件，无论日、夜、阴、晴皆可产生电能，可用于发电的时间较长。风机的叶片长期在外风吹雨淋，叶面难免会有所损伤而影响发电效能，故需定期检查叶面。以中国台湾离岸风场为例，每年适合检修的期间约为四月至十月，现有人工目测及触摸检查方法需投入的人力及船只数量庞大，检查成本高且耗费时间长。为了改善此情况，发展出现有人为操作飞行器检查风机叶片的方法，如图1所示，先以人为操控一个飞行器9飞行至已停机的风机8前方，飞行器9上设置有摄影机91，将该摄影机91朝向该风机8的叶片81拍摄，再绕到该风机8后方，将该摄影机91朝向该风机8的叶片81拍摄，但该风机8停机受检时，该摄影机91朝上述方向仅可取得靠近该叶片81的叶缘81a影像，并无法朝向该叶片81的叶面81b拍摄，故有必要重新规划取像过程的飞行路径，以利正确取得该叶面81b的影像。有鉴于此，有必要改善上述先前技术的缺点，以符合实际需求，提升其实用性。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用无人机拍摄风机叶面的方法，可确实朝向风机叶片表面取得影像，用以检查风机叶面损伤与否。本专利技术再提供一种内储程序的计算机程序产品及可读取记录媒体，可用以执行上述方法。本专利技术公开了一种利用无人机拍摄风机叶面的方法，由产生无人机飞行路径的一个电控模块执行，使该无人机环绕一个风机的多个叶片飞行，该多个叶片等角度分隔设置，各个叶片由一条中轴线往两侧扩张形成两个侧缘，各个叶片的中轴线共面于一个虚拟的叶片旋转面，各个叶片具有一个叶尖及一个叶根，各个叶片的叶根以该中轴线为轴心可枢转地结合于该风机的一个轴毂，处于停机状态的风机的各个叶片的任意一个侧缘朝向该风机的轴毂的延伸方向，该方法的步骤包括：设定处于停机状态的风机的各个叶片于该虚拟的叶片旋转面的一条基线；及于该虚拟叶片旋转面上沿该基线等距向外扩张一个间距以形成一个叶周轨迹，该叶周轨迹作为一个飞行路径，用以控制该无人机沿该飞行路径依序绕行这些叶片。所述电控模块可由一个伺服平台取得该风机的特征信息，且可由该风机的控制系统取得停机信息；所述特征信息可包括该风机的地理坐标、该风机的轴毂的高度、该风机的塔顶至轴毂的水平距离、该叶片由叶根至叶尖之间各点的距离及该无人机与叶面的间距，该停机信息包括该风机的其中一个叶片的偏转角度与该风机的机舱的偏航角度；所述沿该基线等距向外扩张的间距为1米至5米之间；所述基线可为各个叶片的中轴线或该叶片被该虚拟的叶片旋转面截切的剖面区域的边缘；所述飞行路径可具有多个定位点，该定位点位于该飞行路径的转折处；所述定位点可邻近各叶片的叶尖或叶根。本专利技术还公开了一种内储程序的计算机程序产品及一种内储程序的计算机可读取记录媒体，当用于风机叶面拍摄作业的一个电控模块加载该计算机程序并执行后，可完成上述方法。本专利技术的有益效果是：上述利用无人机拍摄风机叶面的方法、内储程序的计算机程序产品及内储程序之计算机可读取记录媒体，可在该风机处于停机状态时，规划适用于正确摄取风机叶面影像的飞行路径，用以控制该无人机自动于该风机的多个叶片的相对两个叶面周围飞行，依序朝向不同叶面拍摄，并输出该拍摄结果至该伺服平台，可以达到“确实摄取风机叶面影像”及“缩短风机叶面检查时间”等目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1：现有人为操作飞行器检查风机叶片的方法示意图；图2：本专利技术的方法实施例使用的无人机的功能方块图；图3：本专利技术的方法实施例的飞行路径示意图；图4：本专利技术的方法实施例的流程示意图；图5：本专利技术的方法实施例的坐标转换示意图。附图标记说明﹝现有技术﹞9飞行器91摄影机8风机81叶片81a叶缘81b叶面D风机的塔柱的中心轴线至叶片旋转面中心的水平距离﹝本专利技术﹞1机体11机头端2动力组件3取像组件4a、4b测距仪5通讯单元6电控模块7风机71叶片711叶面712侧缘713叶尖714叶根72轴毂73机舱E中轴线P飞行路径Pn定位点V叶片旋转面U无人机T剖面区域M叶周轨迹I,J,K,X,Y,Z方向S1设定基准步骤S2计算飞行路径步骤c无人机与叶面的间距d风机的塔柱的中心轴线至叶片旋转面中心的水平距离h风机的轴毂的高度r叶片由叶根至叶尖之间各点的距离r1,r2,…,rn叶片由叶根至叶尖之间的点Φ风机的叶片的偏转角度Ψ风机的机舱的偏航角度X0,Y0,Z0风机的地理坐标。具体实施方式为使本专利技术的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特根据本专利技术的较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：本专利技术全文所述的“耦接”，是指两个电子装置间通过耦合技术(如：电磁或光电耦合等)相互传递讯号，但是不以此为限，为本领域技术人员可以理解。本专利技术全文所述的“无人机”，指可自动驾驶的无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)，可搭载摄影机作为高空取像用，但是不以此为限，为本领域技术人员可以理解。请参阅图2所示，其是本专利技术的无人机实施例的功能方块图。其中，该用于检查风机叶片的无人机可包括一个机体1、至少一个动力组件2、一个取像组件3、两个测距仪4a、4b、一个通讯单元5及一个电控模块6，该机体1上可设置该动力组件2、取像组件3、测距仪4a、4b、通讯单元5及电控模块6，该电控模块6可电连接该动力组件2、取像组件3、测距仪4a、4b及通讯单元5。在此实施例中，如图2所示，该机体1可为任何适用于高空拍摄的无人机(UAV)；该动力组件2可为任何能使无人机移动的动力装置，如：螺旋桨动力模块等；该取像组件3可为具有取像方向及远近调整功能的装置，以便取得该机体1前方或侧向的影像；该两个测距仪4a、4b可为具有距离感测功能的装置，如：光学测距仪或超音波测距仪等，该两个测距仪4a、4b可分别侦测该机体1上、下方空间内是否有物体(如风机的相关构造等)，避免该机体1与空间中的物体相互碰撞，可确保叶面取像作业顺利进行。另外地，如图2所示，该通讯单元5可为具有通讯功能的收发模块，如：含有泛用序列总线(USB)、蓝牙(Blue-tooth)及移动通讯(mobilecommunication)等技术规格的通讯模块等，该通讯单元5可耦接一个伺服平台(图未绘示)，如：移动运算装置、云端服务器或风机控制系统等，用以收发用于检查风机叶片的相关资料与计算机程序，如：操控指令、风机位置、叶片影像或无人机飞行路径产生程序等，供该电控模块6作为后续控制作业的参考；该电控模块6可为具有讯号产生及数据处理功能的模块，如：微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、嵌入式系统(Embedded本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用无人机拍摄风机叶面的方法，其特征在于：由产生无人机飞行路径的一个电控模块执行，使该无人机环绕一个风机的多个叶片飞行，该多个叶片等角度分隔设置，各个叶片由一条中轴线往两侧扩张形成两个侧缘，各个叶片的中轴线共面于一个虚拟的叶片旋转面，各个叶片具有一个叶尖及一个叶根，各个叶片的叶根以该中轴线为轴心可枢转地结合于该风机的一个轴毂，处于停机状态的风机的各个叶片的任意一个侧缘朝向该风机的轴毂的延伸方向，该方法的步骤包括：设定处于停机状态的风机的各个叶片于该虚拟的叶片旋转面的一条基线；及于该虚拟的叶片旋转面上沿该基线等距向外扩张一个间距以形成一个叶周轨迹，该叶周轨迹作为一个飞行路径，用以控制该无人机沿该飞行路径依序绕行这些叶片。

【技术特征摘要】
1.一种利用无人机拍摄风机叶面的方法，其特征在于：由产生无人机飞行路径的一个电控模块执行，使该无人机环绕一个风机的多个叶片飞行，该多个叶片等角度分隔设置，各个叶片由一条中轴线往两侧扩张形成两个侧缘，各个叶片的中轴线共面于一个虚拟的叶片旋转面，各个叶片具有一个叶尖及一个叶根，各个叶片的叶根以该中轴线为轴心可枢转地结合于该风机的一个轴毂，处于停机状态的风机的各个叶片的任意一个侧缘朝向该风机的轴毂的延伸方向，该方法的步骤包括：设定处于停机状态的风机的各个叶片于该虚拟的叶片旋转面的一条基线；及于该虚拟的叶片旋转面上沿该基线等距向外扩张一个间距以形成一个叶周轨迹，该叶周轨迹作为一个飞行路径，用以控制该无人机沿该飞行路径依序绕行这些叶片。2.根据权利要求1所述的利用无人机拍摄风机叶面的方法，其特征在于：该电控模块由一个伺服平台取得该风机的特征信息，且由该风机的控制系统取得停机信息。3.根据权利要求2所述的利用无人机拍摄风机叶面的方法，其特征在于：该特征信息包括该风机的地理坐标、该风机的轴毂的高度、该风机的塔顶至轴毂的水平距离、该叶片由叶根至叶尖之...

【专利技术属性】
技术研发人员：容丕达，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71