基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，涉及无人机定位技术领域，本发明专利技术通过在矿井巷道中每间隔一段距离安装一个巷道灯、在无人机上挂载相机并设置位移传感器，无人机飞行过程中控制相机实时拍摄巷道灯得到图像信息，通过位移传感器得到无人机的移动距离信息，并通过建立世界坐标系、飞机坐标系、相机坐标系和巷道灯坐标系，从相机拍摄的前后两帧图像，结合无人机的移动距离信息推导两者在世界坐标系下的平移向量，从平移向量获取巷道灯相对于相机的估计深度，从而计算得到无人机的三维位置，实现矿井下对无人机的精准定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机定位，特别涉及一种基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法。

技术介绍

1、目前，煤矿井下的巡检任务依然面临诸多挑战。尽管许多国内煤矿仍然依赖传统的人工巡检方式，但这种方式容易受到人为因素的影响，如巡检人员的经验、技能、工作态度和健康状况等，这些因素都可能降低巡检的可靠性。此外，煤矿井下环境复杂且危险，充斥着有害气体，这对巡检人员的安全构成严重威胁。当煤矿井下发生紧急情况时，特别是在偏远或无人值守的区域，人工巡检的反应能力和应急处理能力相对较弱，远程指挥和调度的难度也较大。因此，从提高巡检的可靠性、效率、安全性和可操控性出发，采用无人机进行煤矿井下的自动巡检正逐渐成为一种发展趋势。巡检无人机不仅能够稳定、连续地执行巡检任务，而且能够在危险环境下工作，降低人员安全风险，并通过智能化的手段提高巡检效率和准确性。随着技术的不断进步和成本的逐步降低，无人机有望在煤矿行业中得到更广泛的应用，为煤矿的安全生产和高效管理提供有力支持。

2、而矿井下无人机的精准定位是可靠巡检的基础。当前，矿井下无人机的定位面临着几大难点。首先，由于卫星定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，所述步骤四中，结合无人机机理模型进行推导和近似计算。

3.根据权利要求1所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，所述步骤五中，基于针孔成像模型和三角测量法从平移向量获取巷道灯相对于相机的估计深度，从而计算得到无人机的三维位置。

4.根据权利要求2所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，步骤四中，结合无人机机理模型进行推导和计算，具体包括如下：

...

【技术特征摘要】

1.基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，所述步骤四中，结合无人机机理模型进行推导和近似计算。

3.根据权利要求1所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，所述步骤五中，基于针孔成像模型和三角测量法从平移向量获取巷道灯相对于相机的估计深度，从而计算得到无人机的三维位置。

4.根据权利要求2所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，步骤四中，结合无人机机理模型进行推导和计算，具体包括如下：

5.根据权利要求3所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其特征在于，步骤五中，基于针孔成像模型和三角测量法从平移向量获取巷道灯相对于相机的估计深度，从而计算得到无人机的三维位置，具体包括如下：由齐次变换矩阵的定义可知，无人机的三维位置flc与巷道灯的几何中心点在第i帧的相机坐标系中坐标cpi＝[cxi,cyi,czi]t等价，将问题转化成求解cpi的问题。

6.根据权利要求5所述的基于无人机深度估计的无人机三维位置估计方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈逸，罗欣，唐其鹏，沈安文，徐金榜，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：