【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无人机影像识别，尤其是涉及一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法及系统。
技术介绍
1、无人机巡检是一种创新的巡检技术，它利用无人驾驶航空器(无人机)执行巡视、检查和监测任务，替代或辅助传统的人工作业方式。这项技术综合了无人机平台、自动控制技术、传感器技术、图像处理技术、数据分析处理等多个领域的成果。
2、无人机巡检技术在多个领域展现出显著的优势，特别是在提高巡检效率与安全性方面，但在实际应用中，尤其是在复杂的城市环境或山区地形中，其定位精确性仍面临一系列挑战。具体而言，高层建筑物密集分布和复杂多变的地形特征成为了影响无人机精准定位的两大主要因素。
3、针对上述中的相关技术，由于高层建筑物和地形阻挡的影响，容易导致定位不准确，影响无人机的巡检效率。
技术实现思路
1、为了改善高层建筑物和地形阻挡以及地面高程影响，容易导致定位不准确，影响无人机的巡检效率的问题，本申请提供一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法及系统。
2、第一方面，本申请提供的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，采用如下的技术方案：包括：
3、基于预设的数字孪生模型抽取地面目标的高程信息；
4、根据预设的巡检要求以及所述高程信息生成避障巡检航线；
5、控制无人机根据所述避障巡检航线飞行，并根据无人机云台对地面图像进行实时采集，获取无人机图像；
6、基于边缘计算对所述无人机图像进行识别，确定地面异常信息；>
7、利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，并根据数字孪生曲面投影校正技术对所述地面事故坐标进行矫正。
8、可选的，在所述基于预设的数字孪生模型抽取地面目标的高程信息之前，还包括：
9、基于高精度地理空间扫描设备收集城市地表的三维数据；
10、基于所述三维数据在地理信息系统软件中建立所述数字孪生模型。
11、可选的，所述控制无人机根据所述避障巡检航线飞行，并根据无人机云台对地面图像进行实时采集，获取无人机图像，包括：
12、将所述避障巡检航线发送至无人机，以使无人机根据所述避障巡检航线进行飞行；
13、调整无人机的云台至预设的拍摄角度；
14、根据所述拍摄角度控制臂无人机云台对地面图像进行实时采集，获取所述无人机图像；
15、根据无人机内置rtk模块，实时获取无人机的定位坐标。
16、可选的，所述利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，包括：
17、根据所述高程信息以及无人机定位，获取两个已知点坐标；
18、根据所述已知点坐标确定与地面异常信息对应的事故地点的定位角度；
19、根据所述已知点坐标以及所述平面角度，计算所述地面事故的定位坐标；
20、根据地面高度以及所述平面投影技术，将所述定位坐标转换为平面坐标，得到所述地面事故坐标。
21、可选的，所述三角定位算法如下：
22、
23、
24、其中，a(x1，y1)和b(x2，y2)为所述已知点坐标，θa和θb为所述定位角度，x和y是目标地点的横纵坐标。
25、可选的，所述平面投影技术的算法如下：
26、xproj＝x-z·tan(α)
27、yproj＝y-z·tan(β)；
28、其中，z为目标地点的高度，α和β是垂直线到观测线的角度。
29、可选的，在所述利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，并根据数字孪生曲面投影校正技术对所述地面事故坐标进行矫正之后，还包括：
30、基于ai算法对所述地面事故坐标以及与所述地面异常信息对应的图像进行二次分析验证。
31、第二方面，本申请一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位装置，采用如下技术方案，包括：
32、数字孪生模块，用于基于预设的数字孪生模型抽取地面目标的高程信息；
33、巡检规划模块，用于根据预设的巡检要求以及所述高程信息生成避障巡检航线；
34、图像采集模块，用于控制无人机根据所述避障巡检航线飞行，并根据无人机云台对地面图像进行实时采集，获取无人机图像；
35、地面识别模块，用于基于边缘计算对所述无人机图像进行识别，确定地面异常信息；
36、坐标计算模块，用于利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，并根据数字孪生曲面投影校正技术对所述地面事故坐标进行矫正。
37、第三方面，本申请还提供一种控制设备，所述设备包括：
38、包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法的计算机程序。
39、第四方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法的计算机程序。
40、综上所述，本申请中系统利用数字孪生技术和rtk模块的结合，可以在复杂的城市环境中，如高楼大厦和不规则地形中，实现分米级甚至更高精度的地理坐标定位，比传统的gps或其他单一技术在城市环境中常见的定位误差有显著改进；通过边缘计算技术，无人机在采集图像的同时进行实时数据处理，能够快速识别如交通事故、道路积水等地面异常事件，进行实时处理，减少了对中央处理设施的依赖，加快了响应速度。
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1.一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，在所述基于预设的数字孪生模型抽取地面目标的高程信息之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，所述控制无人机根据所述避障巡检航线飞行，并根据无人机云台对地面图像进行实时采集，获取无人机图像，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，所述利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，所述三角定位算法如下：
6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，所述平面投影技术的算法如下：
7.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，在所述利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，
8.一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种控制设备，其特征在于，所述设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至7中任一种所述方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，在所述基于预设的数字孪生模型抽取地面目标的高程信息之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，所述控制无人机根据所述避障巡检航线飞行，并根据无人机云台对地面图像进行实时采集，获取无人机图像，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法，其特征在于，所述利用三角定位及平面投影技术，计算与地面异常信息对应的地面事故坐标，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生技术的地面巡检目标定位方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖智，张斌，
申请(专利权)人：深圳市星辰智途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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