一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法技术

一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法，涉及导航定位技术领域，通过系统平台AI系统分析无人机传输视频流，从图像中识别分离出背景轮廓，并基于HF

【技术实现步骤摘要】
一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法


[0001]本专利技术涉及导航定位
，尤其涉及一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法。

技术介绍

[0002]公知的，室内环境中要对无人机或机器人进行定位，通常需要无人机挂载激光雷达或双目相机等的传感器进行主动定位，这种情况下无人机或机器人自身需要加装的更多的设备，增加了前期投入的成本，降低了无人机或机器人的灵活性，而且在现阶段5G信号设备尚未完全铺开，完全依托5G信号来对无人机或机器人进行定位，也会使得设备投入的成本增加，给企业造成不小的经济压力，在部分高烟尘高温的室内环境中使用无人机进行作业，空气中烟尘和环境高温会损伤无人机桨叶和电机，减少无人机的使用寿命，降低企业成本投入。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法、装置、计算机设备及存储介质，通过系统平台AI系统分析无人机传输视频流，从图像中识别分离出背景轮廓，并基于HF
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Net进行后验估计比对，以达到快速计算出无人机或机器人所在的位置的目的。
[0004]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法，所述方法包括：S1：用预先用激光雷达对室内环境进行三维数据采集，通过空间三维建模，得到的室内空间的三维GIS模型；S2：通过GAN算法生成三维空间内各个点位不同角度的模拟成像样本数据集用于环境识别，并在此基础上训练出一套基于SegNet语义分割算法的目标识别模型；S3：当高运行稳定性的无人机或机器人在室内运行时，单目摄像机采集到的视频通过WEB
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RTC低时延传输技术传输回系统平台，红外线测距仪测量无人机与地面垂直距离数据并将数据传输回系统平台；S4：系统平台AI系统使用训练过的模型进行计算，系统平台通过基于HF
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Net算法，将无人机或机器人传回的视频流图像中的空间物体轮廓与已有的空间模拟成像数据的进行比对，通过物体轮廓特征比对匹配出与无人机或机器人拍摄的图片最接近的模拟图片，从而初步预测出无人机和机器人所处的空间位置，随着对收到的视频流的图像序列向前向后的比对，进一步作闭环检测进行收敛，最终得出准确位置数据。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第二方面提供一种提高运行稳定性的无人机，所述装置包括：无人机本体、支撑管、旋翼、摄像机、信号传输模块和温控装置，无人机本体侧面均匀分布有支撑管，各支撑管上均设有旋翼，无人机本体下部面对称设有两个撑脚，两撑脚之间设有摄像机，无人机本体内设有电源、信号传输模块和温控装置，温控装置通过各个设置在无人机本体与旋翼之间的导流管对旋翼内的电机进行降温。
[0006]所述摄像机设置在无人机本体的下部面，摄像机的下部面设有红外线测距仪，红外线测距仪向地面发射垂直与地面的红外线，摄像机拍摄的视频流与红外线测距仪测量的高度信息数据通过信号传输模块发送回后台计算机。
[0007]所述温控装置由气泵、进气管、滤网、排气管和分支歧管构成，气泵设置在无人机本体内，气泵进气端设有进气管，进气管一端与气泵相连接，进气管的另一端穿过无人机本体的外壳设置在无人机本体外，进气管内设有滤网，气泵出气端设有排气管，排气管一端与气泵相连接，排气管的另一端设有分支歧管，分支歧管一端与排气管相连接，分支歧管另一端若干出气口均穿过无人机本体的外壳设置在无人机本体外，分支歧管的出气口与支撑管对应设置。
[0008]所述导流管设置在支撑管的上方，导流管与支撑管平行设置，导流管一端与无人机本体侧面相连接，分支歧管各个出气口设置在导流管内，导流管的另一端与旋翼相连接。
[0009]所述旋翼由套管、底板、电机、连接管、固定管、导风叶片、轴承、桨叶、导流罩、导流盖板和分流块构成，导流管出风一端与套管相连接，导流管穿过套管的侧面，套管上部面设有固定管，固定管上设有导风叶片，套管的下部面设有底板，底板的上部面与套管的下部面相连接，底板的下部面与支撑管的下部面相连接，底板上分布有散热孔，散热孔贯穿底板的上部面与下部面，底板的散热孔分布在支撑管上部面的两侧，底板的上部面设有电机，电机与电源通过导线连接，电机的驱动轴上设有连接管，连接管上设有轴承、桨叶、导流罩、导流盖板和分流块。
[0010]所述固定管的下部面与套管的上部面相连接，固定管的内壁上均匀分布有导风叶片，导风叶片的一端与固定管的内壁相连接，导风叶片的另一端设有轴承，轴承的侧面与导风叶片相连接，轴承内壁上设有连接管，轴承的内壁与连接管的侧面相连接，轴承上方设有桨叶，桨叶设置在固定管上方，桨叶的一端与连接管的侧面相连接。
[0011]所述连接管上设有导流罩，导流罩设置在桨叶下方的固定管内，导流罩的内壁与连接管的侧面相连接，导流罩下方连接管的侧面设有进气孔，进气孔贯穿连接管的侧面与内壁，进气孔下方设有隔板，隔板设置在连接管内，隔板的侧面与连接管的内壁相连接，桨叶上方连接管的侧面设有排气孔，排气孔贯穿连接管的侧面与内壁，连接管的上部面设有导流盖板，导流盖板的下部面与连接管的上部面相连接，导流盖板的下部面设有锥形分流块，分流块设置在连接管内，分流块的底面与导流盖板的下部面相连接。
[0012]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述方法的步骤。
[0013]一种施工人员调度管理设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述方法的步骤。
[0014]本专利技术所述的一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法，通过系统平台AI系统分析无人机传输视频流，从图像中识别分离出背景轮廓，并基于HF
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Net进行后验估计比对，以达到快速计算出无人机或机器人所在的位置的目的；本专利技术实用性强，使用起来非常的方便，不但可以使无人机依托4G网络进行快速数据传输定位，节约使用成本，而且可以降低无人机在高温高烟尘环境作业时的损害，提高无人机使用寿命。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的无人机立体结构示意图；图2为本专利技术的无人机本体截面图；图3为本专利技术的支撑管、底板与电机位置关系示意图；图4为本专利技术的固定管截面图；图5为本专利技术的气流导向图图；图中：1、无人机本体；2、支撑管；3、套管；4、撑脚；5、摄像机；6、红外线测距仪；7、气泵；8、电源；9、信号传输模块；10、进气管；11、滤网；12、排气管；13、分支歧管；14、底板；15、散热孔；16、导流管；17、电机；18、驱动轴；19、连接管；20、固定管；21、导风叶片；22、轴承；23、桨叶；24、导流罩；25、进气孔；26、隔板；27、排气孔；28、导流盖板；29、分流块。
具体实施方式
[0016]通过下面的实施例可以详细的解释本专利技术，公开本专利技术的目的旨在保护本专利技术范围内的一切技术改进。
[0017]结合附图1~5,本专利技术第一方面提供一种基于单目摄像机的新型Slam室内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法，其特征在于：所述方法包括：S1：用预先用激光雷达对室内环境进行三维数据采集，通过空间三维建模，得到的室内空间的三维GIS模型；S2：通过GAN算法生成三维空间内各个点位不同角度的模拟成像样本数据集用于环境识别，并在此基础上训练出一套基于SegNet语义分割算法的目标识别模型；S3：当高运行稳定性的无人机或机器人在室内运行时，单目摄像机采集到的视频通过WEB
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RTC低时延传输技术传输回系统平台，红外线测距仪测量无人机与地面垂直距离数据并将数据传输回系统平台；S4：系统平台AI系统使用训练过的模型进行计算，系统平台通过基于HF
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Net算法，将无人机或机器人传回的视频流图像中的空间物体轮廓与已有的空间模拟成像数据的进行比对，通过物体轮廓特征比对匹配出与无人机或机器人拍摄的图片最接近的模拟图片，从而初步预测出无人机和机器人所处的空间位置，随着对收到的视频流的图像序列向前向后的比对，进一步作闭环检测进行收敛，最终得出准确位置数据。2.基于权利要求1中所述的一种基于单目摄像机的新型Slam室内定位导航方法S3中的所述的高运行稳定性的无人机，其特征是：所述装置包括：无人机本体(1)、支撑管(2)、旋翼、摄像机(5)、信号传输模块(9)和温控装置，无人机本体(1)侧面均匀分布有支撑管(2)，各支撑管(2)上均设有旋翼，无人机本体(1)下部面对称设有两个撑脚(4)，两撑脚(4)之间设有摄像机(5)，无人机本体(1)内设有电源(8)、信号传输模块(9)和温控装置，温控装置通过各个设置在无人机本体(1)与旋翼之间的导流管(16)对旋翼内的电机(17)进行降温。3.根据权利要求2所述的高运行稳定性的无人机，其特征是：所述摄像机(5)设置在无人机本体(1)的下部面，摄像机(5)的下部面设有红外线测距仪(6)，红外线测距仪(6)向地面发射垂直与地面的红外线，摄像机(5)拍摄的视频流与红外线测距仪(6)测量的高度信息数据通过信号传输模块(9)发送回后台计算机。4.根据权利要求2所述的高运行稳定性的无人机，其特征是：所述温控装置由气泵(7)、进气管(10)、滤网(11)、排气管(12)和分支歧管(13)构成，气泵(7)设置在无人机本体(1)内，气泵(7)进气端设有进气管(10)，进气管(10)一端与气泵(7)相连接，进气管(10)的另一端穿过无人机本体(1)的外壳设置在无人机本体(1)外，进气管(10)内设有滤网(11)，气泵(7)出气端设有排气管(12)，排气管(12)一端与气泵(7)相连接，排气管(12)的另一端设有分支歧管(13)，分支歧管(13)一端与排气管(12)相连接，分支歧管(13)另一端若干出气口均穿过无人机本体(1)的外壳设置在无人机本体(1)外，分支歧管(13)的出气口与支撑管(2)对应设置。5.根据权利要求2所述的高运行稳定性的无人机，其特征是：所述导流管(16)设置在支撑管(2)的上方，导流管(16)与支撑管(2)平行设置，导流管(16)一端与无人机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘烽，
申请(专利权)人：镇江润图智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：