一种航线规划方法及计算机可读介质技术

本发明专利技术提供了一种航线规划方法及计算机可读介质，该方法包括获取待作业地块的边界顶点，得到初始边界；对边界顶点进行预处理，得到目标边界顶点，并连接目标边界顶点，以确定目标边界；在目标边界以内执行初始数量的采样点分布规划操作，并对初始数量的采样点进行有效判定，确定有效采样点的数量，以得到初始边界以内目标数量的有效采样点及其分布，其中，目标数量小于或者等于初始数量；根据有效采样点及其分布进行航线规划，得到初始边界以内的作业航线。通过本发明专利技术，解决了现有技术中作业航线算力消耗大，存在大量非有效作业航线，以及作业航线安全性的问题。作业航线安全性的问题。作业航线安全性的问题。

A route planning method and computer readable medium

【技术实现步骤摘要】
一种航线规划方法及计算机可读介质


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种航线规划方法及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]无人机是一种远程操控或者自主飞行的航空器，不搭载操作人员，能够实现自动飞行或者远程引导，同时还能够负载具体装置进行空中作业，因此被应用于工业、农业以及军事等行业。
[0003]农业无人机在进行植保作业时，通常是按照预先设定的航线由操控员远程操控或者自主飞行。然而现有技术中的无人机航线规划由于缺少地块内的高度信息，存在最小飞行高度受限的缺陷，从而导致即使应用最小飞行高度进行图像采集，也无法满足部分场景的图像识别分辨率要求。而且，现有技术中的凹多边形地块无人机航线规划是以实现覆盖整个地块的全覆盖航线，而此种方法并不适用与抽检任务，存在大量非有效抽检作业航线的缺陷；同时，由于现有技术中是通过人工抽检抽样点的方式进行抽样，而人工抽检偶然性较高，从而导致抽样点分布较为集中，存在最终采集的图像样本代表性较差的缺陷。
[0004]尤其地，地块往往都是不规则多边形，而现有技术中的无人机在位于某一地理坐标进行采样点拍摄时，需要依托算力消耗极大的计算机图像处理算法逻辑判断当前所处地理位置为待作业地块内还是待作业地块外，每处一个地理坐标均需要依托计算机图像处理算法进行判断，从而导致现有技术中的航线规划方法存在运算量过大及图像存储空间过大的缺陷。另外，通过现有技术所规划出的航线拍摄，不能准确地保证拍摄出的图像是否为待作业地块内的图像，容易超出待作业地块所对应的边界以外，从而拍摄到无效的图像，造成存储空间的浪费；同时，也不能检测到当前待作业地块边界的障碍物，并容易造成无人机的坠毁。
[0005]有鉴于此，有必要对现有技术中的航线规划方法予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于揭示一种航线规划方法及计算机可读介质，用以解决现有技术中的作业航线算力消耗大，存在大量非有效作业航线，以及作业航线安全性的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种航线规划方法，包括：
[0008]获取待作业地块的边界顶点，得到初始边界；
[0009]对所述边界顶点进行预处理，得到目标边界顶点，并连接所述目标边界顶点，以确定目标边界；
[0010]在所述目标边界以内执行初始数量的采样点分布规划操作，并对所述初始数量的采样点进行有效判定，确定有效采样点的数量，以得到初始边界以内目标数量的有效采样点及其分布，其中，目标数量小于或者等于初始数量；
[0011]根据所述有效采样点及其分布进行航线规划，得到初始边界以内的作业航线。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述对初始数量的采样点进行有效判定，包括：
[0013]确定所述初始数量的采样点所分别对应的地理坐标，并判断采样点所对应的地理坐标是否位于初始边界外侧；
[0014]若采样点所对应的地理坐标位于初始边界外侧，则判定当前采样点为第一无效采样点，并删除所述第一无效采样点；
[0015]若采样点所对应的地理坐标位于初始边界以内，则判定当前采样点为第一有效采样点，并保留所述第一有效采样点，确定第一有效采样点的数量及其分布，并作为有效采样点的数量及其分布。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述在所述目标边界以内执行初始数量的采样点分布规划操作，包括：
[0017]预设第一采样间距，并在所述目标边界内侧基于所述第一采样间距进行虚拟航线段规划，得到虚拟航线段；
[0018]预设第二采样间距，并在所述虚拟航线段上基于所述第二采样间距确定初始数量的采样点及其分布，其中，所述虚拟航线段的延伸方向平行于待作业地块的种植行。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述对所述边界顶点进行预处理，得到目标边界顶点，并连接所述目标边界顶点，以确定目标边界，包括：
[0020]检测初始边界所含边界顶点的凹凸性，并基于所述边界顶点的凹凸性删除凹性边界顶点，得到凸性边界顶点，作为目标边界顶点，并连接所述目标边界顶点，以确定目标边界。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述判断采样点所对应的地理坐标是否位于初始边界外侧，包括：
[0022]判断采样点所对应的地理坐标是否位于任一填充区域中，其中，所述填充区域为目标边界所对应的区域中剔除初始边界所对应的区域所形成的一个或者多个区域。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述确定第一有效采样点的数量及其分布之后，还包括：
[0024]预设安全间距，并判断第一有效采样点与初始边界形成的边界线的距离是否小于安全间距；
[0025]若第一有效采样点与初始边界形成的边界线的距离小于安全间距，则判定当前第一有效采样点为第二无效采样点，并删除所述第二无效采样点；
[0026]若第一有效采样点与初始边界形成的边界线的距离大于或者等于安全间距，则判定当前第一有效采样点为第二有效采样点，并保留所述第二有效采样点，确定第二有效采样点的数量及其分布，并作为有效采样点的数量及其分布。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述对所述初始数量的采样点进行有效判定之后，包括：
[0028]确定有效采样点的数量，并判断所述有效采样点的数量是否等于目标数量；
[0029]若所述有效采样点的数量不等于目标数量，则执行采样点分布规划调整操作，以重新执行初始数量的采样点分布操作；
[0030]若所述有效采样点的数量等于目标数量，则不执行采样点分布规划调整操作，其中，采样点分布规划调整操作包括根据有效采样点的数量与目标数量的比值，以调整第一采样间距和/或第二采样间距。
[0031]作为本专利技术的进一步改进，所述预设第一采样间距，并在所述目标边界内侧基于所述第一采样间距进行虚拟航线段规划，得到虚拟航线段，包括：
[0032]预配置初始航线段，在所述目标边界内侧垂直于初始航线段的延伸方向上间隔第一采样间距依次分布形成虚拟航线段，其中，初始航线段与初始航线段相邻的初始边界预设第一安全距离。
[0033]作为本专利技术的进一步改进，所述预设第二采样间距，并在所述虚拟航线段上基于所述第二采样间距确定初始数量的采样点及其分布，包括：
[0034]确定虚拟航线段上距离虚拟航线段与目标边界的交点的预设距离为初始采样点；
[0035]根据初始采样点在所述虚拟航线段上间隔第二采样间距依次均匀分布采样点，其中，预设距离小于或者等于所述第二采样间距。
[0036]作为本专利技术的进一步改进，所述根据所述有效采样点及其分布进行航线规划，得到初始边界以内的作业航线之后，还包括：
[0037]判断所述作业航线与初始边界是否存在重合的地理坐标；
[0038]若所述作业航线与初始边界存在重合的地理坐标，则在所述作业航线的两个端点之间根据航线过渡点确定规则修正作业航线；
[0039]航线过渡点确定规则具体为：所述航线过渡点位于距离重合的地理坐标最近的凹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航线规划方法，其特征在于，包括：获取待作业地块的边界顶点，得到初始边界；对所述边界顶点进行预处理，得到目标边界顶点，并连接所述目标边界顶点，以确定目标边界；在所述目标边界以内执行初始数量的采样点分布规划操作，并对所述初始数量的采样点进行有效判定，确定有效采样点的数量，以得到初始边界以内目标数量的有效采样点及其分布，其中，目标数量小于或者等于初始数量；根据所述有效采样点及其分布进行航线规划，得到初始边界以内的作业航线。2.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，所述对初始数量的采样点进行有效判定，包括：确定所述初始数量的采样点所分别对应的地理坐标，并判断采样点所对应的地理坐标是否位于初始边界外侧；若采样点所对应的地理坐标位于初始边界外侧，则判定当前采样点为第一无效采样点，并删除所述第一无效采样点；若采样点所对应的地理坐标位于初始边界以内，则判定当前采样点为第一有效采样点，并保留所述第一有效采样点，确定第一有效采样点的数量及其分布，并作为有效采样点的数量及其分布。3.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，所述在所述目标边界以内执行初始数量的采样点分布规划操作，包括：预设第一采样间距，并在所述目标边界内侧基于所述第一采样间距进行虚拟航线段规划，得到虚拟航线段；预设第二采样间距，并在所述虚拟航线段上基于所述第二采样间距确定初始数量的采样点及其分布，其中，所述虚拟航线段的延伸方向平行于待作业地块的种植行。4.根据权利要求1所述的航线规划方法，其特征在于，所述对所述边界顶点进行预处理，得到目标边界顶点，并连接所述目标边界顶点，以确定目标边界，包括：检测初始边界所含边界顶点的凹凸性，并基于所述边界顶点的凹凸性删除凹性边界顶点，得到凸性边界顶点，作为目标边界顶点，并连接所述目标边界顶点，以确定目标边界。5.根据权利要求2所述的航线规划方法，其特征在于，所述判断采样点所对应的地理坐标是否位于初始边界外侧，包括：判断采样点所对应的地理坐标是否位于任一填充区域中，其中，所述填充区域为目标边界所对应的区域中剔除初始边界所对应的区域所形成的一个或者多个区域。6.根据权利要求2所述的航线规划方法，其特征在于，所述确定第一有效采样点的数量及其分布之后，还包括：预设安全间距，并判断第一有效采样点与初始边界形成的边界线的距离是否小于安全间距；若第一有效采样点与初始边界形成的边界线的距离小于安全间距，则判定当前第一有效采样点为第二无效采样点，并删除所述第二无效采样点；若第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈杨杨，姜子扬，
申请(专利权)人：南京极目机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：