本發(fā)明實(shí)施例涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自動(dòng)巡檢方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛行器是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置操縱的設(shè)備。目前飛行器在警用、城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、搶險(xiǎn)救災(zāi)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

目前大部分的巡檢飛行器都是采用基于專業(yè)操作手目視遙控的方式工作，這種方式對(duì)人為因素依賴過(guò)大，存在很多缺點(diǎn)，如人為即時(shí)規(guī)劃的航線與理論航線存在偏離、操作手操縱負(fù)荷較大、飛行器控制時(shí)間延遲等，這些缺點(diǎn)導(dǎo)致飛行器的作業(yè)遺漏率和重復(fù)率偏高，且當(dāng)飛行器飛行距離過(guò)遠(yuǎn)或有信號(hào)干擾時(shí)，飛行器不能自動(dòng)返航，極易造成飛行器墜毀，安全性較低。

相對(duì)于基于專業(yè)操作手目視遙控飛行器，自動(dòng)巡航飛行器只需要在地面站設(shè)置航點(diǎn)，飛機(jī)就能夠自動(dòng)飛行前往巡檢目標(biāo)，甚至控制信號(hào)丟失后飛行器也能繼續(xù)完成巡檢任務(wù)，并自動(dòng)返航。這種飛行器的使用能大大降低人員成本，并提高飛行器巡檢效率和巡檢質(zhì)量，安全性能高。

但自動(dòng)巡航飛行器對(duì)航線規(guī)劃區(qū)域圖的依賴很強(qiáng)，在一些巡檢區(qū)域會(huì)因無(wú)法獲得航線規(guī)劃區(qū)域圖，而導(dǎo)致不能精確規(guī)劃飛行器的航線，嚴(yán)重影響了飛行器的巡檢工作。因此，如何獲得巡檢區(qū)域準(zhǔn)確的航線規(guī)劃區(qū)域圖是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種自動(dòng)巡檢方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在某些巡檢區(qū)域無(wú)法獲得航線規(guī)劃區(qū)域圖，而不能精準(zhǔn)規(guī)劃飛行器飛行航線及定位飛行器的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種自動(dòng)巡檢方法，該方法包括：確定巡檢區(qū)域；基于巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖；在區(qū)域圖上進(jìn)行飛行器的航線規(guī)劃；根據(jù)規(guī)劃好的航線進(jìn)行自動(dòng)巡檢。

其中，上述確定巡檢區(qū)域的步驟進(jìn)一步包括：獲取巡檢區(qū)域輪廓點(diǎn)的位置信息；上述基于巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖的步驟進(jìn)一步包括：根據(jù)位置信息在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖；根據(jù)位置信息在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖的步驟進(jìn)一步包括：根據(jù)位置信息在地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中確定對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)；將坐標(biāo)點(diǎn)順次連接成一閉合區(qū)域，進(jìn)而生成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。

其中，上述基于巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖的步驟進(jìn)一步包括：根據(jù)巡檢區(qū)域生成區(qū)域圖；將區(qū)域圖融合到地理信息系統(tǒng)中；將區(qū)域圖融合到地理信息系統(tǒng)中的步驟進(jìn)一步包括；獲取所述區(qū)域圖的至少兩個(gè)第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)；將第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別與地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；根據(jù)匹配后的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定地理信息系統(tǒng)的電子地圖的待替換區(qū)域，并用區(qū)域圖替換待替換區(qū)域。

其中，上述在區(qū)域圖上進(jìn)行飛行器的航線規(guī)劃的步驟進(jìn)一步包括：根據(jù)巡檢目標(biāo)大小設(shè)置飛行器所搭載的圖像設(shè)備的參數(shù)；根據(jù)圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行高度；根據(jù)飛行高度和圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

其中，上述根據(jù)規(guī)劃好的航線進(jìn)行自動(dòng)巡檢的步驟進(jìn)一步包括：將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)送至飛行器；根據(jù)飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制飛行器沿飛行航線飛行，并在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行圖像拍攝和/或攝像，或者對(duì)飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)進(jìn)行采集。

其中，上述將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)送至飛行器的步驟進(jìn)一步包括：將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)通過(guò)控制端發(fā)送到飛行器；或者，將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)通過(guò)控制端發(fā)送到中繼傳輸端，并由中繼傳輸端進(jìn)行中繼后發(fā)送到飛行器；控制端用于飛行器的航線規(guī)劃及控制飛行器返航及飛行狀態(tài)。

其中，該自動(dòng)巡檢方法還進(jìn)一步包括：將飛行器拍攝的圖像和/或視頻、飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端或控制端；或者，將飛行器拍攝的圖像和/或視頻、飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)發(fā)送到中繼傳輸端，并由中繼傳輸端進(jìn)行中繼后發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端或控制端。

其中，上述數(shù)據(jù)接收端和上述控制端是同一個(gè)設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種自動(dòng)巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：控制端以及飛行器，其中控制端包括任務(wù)處理模塊以及地理信息系統(tǒng)，其中任務(wù)處理模塊包括：巡檢區(qū)域確定模塊，用于確定巡檢區(qū)域；地圖獲取模塊，用于根據(jù)巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖；航線規(guī)劃模塊，用于在區(qū)域圖上進(jìn)行飛行器的航線規(guī)劃；飛行器用于在控制端的控制下沿規(guī)劃好的航線進(jìn)行自動(dòng)巡檢。

其中，上述巡檢區(qū)域確定模塊進(jìn)一步包括位置信息獲取子模塊，用于獲取巡檢區(qū)域輪廓點(diǎn)的位置信息；地圖獲取模塊進(jìn)一步包括第一地圖形成子模塊，用于根據(jù)位置信息在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。

其中，上述地圖獲取模塊進(jìn)一步包括第二地圖形成子模塊；第二地圖形成子模塊進(jìn)一步包括區(qū)域圖生成單元及融合單元；區(qū)域圖生成單元用于根據(jù)巡檢區(qū)域生成區(qū)域圖；融合單元用于將區(qū)域圖生成單元生成的區(qū)域圖融合到地理信息系統(tǒng)中；其中，融合單元進(jìn)一步包括：坐標(biāo)提取子單元，用于獲取區(qū)域圖的至少兩個(gè)第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)；匹配子單元，用于將第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別與地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；替換子單元，用于根據(jù)匹配后的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定地理信息系統(tǒng)的電子地圖的待替換區(qū)域，并用區(qū)域圖替換所述待替換區(qū)域。

其中，上述航線規(guī)劃模塊包括：圖像設(shè)備參數(shù)設(shè)置子模塊，用于根據(jù)巡檢目標(biāo)大小設(shè)置飛行器所搭載的圖像設(shè)備的參數(shù)；飛行高度設(shè)置子模塊，用于根據(jù)圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行高度；航線及采集點(diǎn)規(guī)劃子模塊，用于根據(jù)飛行高度和圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

其中，上述控制端還包括地面控制模塊，用于將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)送至飛行器；上述飛行器包括飛控模塊和圖像設(shè)備，飛控模塊用于根據(jù)飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制飛行器沿所述飛行航線飛行，并在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制圖像設(shè)備進(jìn)行圖像拍攝和/或攝像，或者對(duì)飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)進(jìn)行采集。

其中，上述控制端將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)送到飛行器；或者，將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)送到中繼傳輸端，并由中繼傳輸端進(jìn)行中繼后發(fā)送到飛行器。

其中，上述飛控模塊進(jìn)一步將飛行器拍攝的圖像和/或視頻、飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端或控制端；或者，將飛行器拍攝的圖像和/或視頻、飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)發(fā)送到中繼傳輸端，并由中繼傳輸端進(jìn)行中繼后發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端或控制端。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，在本發(fā)明所提供的自動(dòng)巡檢方法和系統(tǒng)中，首先基于已確定的巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖；然后在該區(qū)域圖上進(jìn)行飛行器的航線規(guī)劃，最后根據(jù)規(guī)劃好的航線進(jìn)行自動(dòng)巡檢。本發(fā)明能夠解決在一些巡檢區(qū)域因無(wú)法獲得航線規(guī)劃區(qū)域圖，而不能精準(zhǔn)規(guī)劃飛行器飛行航線及定位飛行器的問(wèn)題，從而本發(fā)明能夠提高飛行器巡檢工作的效率和質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明自動(dòng)巡檢方法一實(shí)施例的流程示意圖；

圖2是圖1實(shí)施例中區(qū)域圖融合一實(shí)施例的流程示意圖；

圖3是圖2實(shí)施例中的區(qū)域圖融合過(guò)程的示意圖；

圖4是圖1實(shí)施例中步驟103具體的流程示意圖；

圖5是圖1實(shí)施例中步驟104具體的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明自動(dòng)巡檢系統(tǒng)第一實(shí)施例的示意框圖；

圖7是圖6實(shí)施例中的任務(wù)處理模塊第一實(shí)施例的示意框圖；

圖8是圖6實(shí)施例中的任務(wù)處理模塊第二實(shí)施例的示意框圖；

圖9是圖6實(shí)施例中的飛控模塊的示意框圖；

圖10是本發(fā)明自動(dòng)巡檢系統(tǒng)第二實(shí)施例的示意框圖；

圖11是本發(fā)明自動(dòng)巡檢系統(tǒng)第三實(shí)施例的示意框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，圖1是本發(fā)明自動(dòng)巡檢方法一實(shí)施例的流程示意圖。本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟101：確定巡檢區(qū)域。

可選地，本實(shí)施例可以通過(guò)獲取巡檢區(qū)域輪廓點(diǎn)的位置信息來(lái)確定巡檢區(qū)域，具體地，可以通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)采集該巡檢區(qū)域輪廓點(diǎn)的位置信息；在其它實(shí)施例中，還可以根據(jù)巡檢任務(wù)及飛行器GPS系統(tǒng)定位信息確定巡檢區(qū)域。巡檢區(qū)域可以是一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。

步驟102：基于上述巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。

可選地，本實(shí)施例可以根據(jù)上述位置信息在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。具體地，可以根據(jù)上述位置信息在地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中確定對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并將該坐標(biāo)點(diǎn)順次連接成一閉合區(qū)域，進(jìn)而生成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。

可選地，本實(shí)施例還可以先根據(jù)上述巡檢區(qū)域生成區(qū)域圖，在本實(shí)施例中，巡檢區(qū)域的區(qū)域圖包括但不限于規(guī)劃圖或航拍圖，例如，在通過(guò)飛行器對(duì)巡檢區(qū)域進(jìn)行航拍獲取的航拍圖；然后將該區(qū)域圖融合到地理信息系統(tǒng)中，以形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。該地理信息系統(tǒng)包括但不限于百度地圖、高德地圖等。

具體地，參閱圖2-3，圖2是圖1實(shí)施例中的區(qū)域圖融合一實(shí)施例的流程示意圖，圖3是圖2實(shí)施例區(qū)域圖融合過(guò)程的示意圖。本實(shí)施例的步驟包括：

步驟201：獲取區(qū)域圖的至少兩個(gè)第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)。具體地，分別獲取巡檢區(qū)域的區(qū)域圖31的多個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)311、312、313、314、315的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確定一多邊形圖像區(qū)域310。

步驟202：將上述第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別與地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。具體地，根據(jù)多個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)311、312、313、314、315的坐標(biāo)數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖32中進(jìn)行坐標(biāo)匹配，進(jìn)而電子地圖32確定對(duì)應(yīng)的多個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)321、322、323、324、325。

步驟203：根據(jù)匹配后的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定地理信息系統(tǒng)的電子地圖的待替換區(qū)域，并用上述區(qū)域圖替換該待替換區(qū)域。具體地，根據(jù)匹配后的標(biāo)識(shí)點(diǎn)321、322、323、324、325的坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖32的待替換區(qū)域320，將巡檢區(qū)域的區(qū)域圖的圖像區(qū)域310替換到待替換區(qū)域320中。

本實(shí)施例中，采用多個(gè)標(biāo)志點(diǎn)來(lái)定義一多邊形圖像區(qū)域310，并在地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖32的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行替換。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，僅需通過(guò)巡檢區(qū)域的區(qū)域圖31上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的坐標(biāo)數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)圖像替換過(guò)程，例如可以通過(guò)巡檢區(qū)域的區(qū)域圖31上的兩個(gè)對(duì)角點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定一矩形區(qū)域，并完成圖像替換。

本實(shí)施例中，巡檢區(qū)域的區(qū)域圖的標(biāo)識(shí)點(diǎn)可以是區(qū)域圖的角點(diǎn)或區(qū)域圖中明顯標(biāo)志物圖像點(diǎn)，也可以是其他圖像點(diǎn)，具體不做限定。

將上述區(qū)域的區(qū)域圖融合到地理信息系統(tǒng)中，以獲得待規(guī)劃的區(qū)域圖，并進(jìn)一步執(zhí)行步驟103，進(jìn)而在以融合方式生成的待規(guī)劃區(qū)域圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行飛行器的航線規(guī)劃。

步驟103：在上述區(qū)域圖上進(jìn)行飛行器的航線規(guī)劃。

可選地，參閱圖4，圖4是圖1實(shí)施例中步驟103具體的流程示意圖。本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟401：設(shè)置圖像設(shè)備參數(shù)。具體地，可根據(jù)巡檢目標(biāo)大小設(shè)置飛行器所搭載的圖像設(shè)備的參數(shù)，此參數(shù)包括圖像設(shè)備的鏡頭焦距以及圖像分辨率中的至少一個(gè)。

步驟402：設(shè)置飛行器飛行高度。具體地，根據(jù)圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行高度。其中，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)膱D像設(shè)備參數(shù)(例如，鏡頭焦距以及圖像分辨率)以及飛行高度能夠確保圖像設(shè)備能夠清晰且完整的拍攝巡檢目標(biāo)。

步驟403：設(shè)置飛行器飛行航線。由于飛行器圖像設(shè)備的參數(shù)在一定范圍內(nèi)時(shí)，飛行器的飛行高度決定了獲得圖像的覆蓋面積的大小，且在圖像拼接處理時(shí)，要求相鄰地塊圖像具有5％-50％的旁向重疊比例，因此需要根據(jù)飛行器的飛行高度和圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行航線。因飛行器的飛行航向與航線存在一定偏差，所應(yīng)適當(dāng)加大圖像的旁向重疊比例，以提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性。

步驟404：設(shè)置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。飛行器飛行航線設(shè)置后，根據(jù)圖像拼接相鄰圖像航向重疊比例滿足10％-60％的要求，設(shè)置飛行器的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

上述步驟101-103的執(zhí)行主體優(yōu)選為設(shè)置于地面的控制端，以方便操作人員的介入和干預(yù)?？刂贫顺诉M(jìn)行飛行航線規(guī)劃外，還進(jìn)一步控制飛行器返航及飛行狀態(tài)。在確定飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)后，由控制端將上述數(shù)據(jù)發(fā)送到飛行器，進(jìn)而由飛行器執(zhí)行后續(xù)步驟104，進(jìn)而根據(jù)飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制飛行器沿飛行航線飛行，并在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行圖像拍攝和/或攝像，或者對(duì)所述飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)進(jìn)行采集。所述控制端包括但不限于遙控器、控制器、手機(jī)、平板電腦(如ipad)、電腦、專用控制設(shè)備中的一種或任意組合。

值得注意的，在控制端與飛行器之間的間隔距離相對(duì)較近的情況下，上述飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)可通過(guò)控制端直接發(fā)送到飛行器，在控制端與飛行器之間的間隔距離相對(duì)較遠(yuǎn)的情況下，也可以將飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)通過(guò)控制端發(fā)送到中繼傳輸端，并由中繼傳輸端進(jìn)行中繼后發(fā)送到飛行器。此處，可以根據(jù)實(shí)際傳輸距離設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)中繼傳輸端。并且，飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)可根據(jù)飛行器的實(shí)際位置分批發(fā)送到飛行器。

步驟104：根據(jù)規(guī)劃好的航線進(jìn)行自動(dòng)巡檢。

可選地，參閱圖5，圖5是圖1實(shí)施例中步驟104具體的流程示意圖。本實(shí)施例包括以下步驟：

步驟501：確定飛行器的當(dāng)前航跡。具體來(lái)說(shuō)，可根據(jù)飛行器上設(shè)置的飛行狀態(tài)檢測(cè)模塊以及定位模塊來(lái)對(duì)飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，該飛行狀態(tài)包括但不限于飛行器的飛行方向、速度、加速度、位置、高度等，并根據(jù)飛行器的飛行狀態(tài)確定飛行器當(dāng)前航跡。

步驟502：判斷當(dāng)前航跡是否與規(guī)劃的飛行航線在預(yù)設(shè)航跡誤差范圍內(nèi)，若飛行器當(dāng)前航跡與規(guī)劃的飛行器航線的誤差在預(yù)設(shè)航跡誤差范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟503；若誤差不在預(yù)設(shè)航跡誤差范圍內(nèi)，則執(zhí)行步驟504，修正飛行器當(dāng)前航跡，并在修正后返回步驟501，繼續(xù)對(duì)飛行器當(dāng)前航跡進(jìn)行確認(rèn)及判斷。

步驟503：確定飛行器的當(dāng)前位置。

步驟505：判斷飛行器的當(dāng)前位置是否為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。即，判斷飛行器當(dāng)前位置與數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位置的誤差是否在預(yù)設(shè)采集誤差范圍內(nèi)，若在預(yù)設(shè)采集誤差范圍內(nèi)，則進(jìn)行步驟506；若不在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，進(jìn)行步驟501，進(jìn)一步控制飛行器飛行至數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

步驟506：判斷是否要對(duì)圖像設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。例如，可根據(jù)圖像設(shè)備的當(dāng)前拍攝角度以及飛行器的當(dāng)前位置及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)或待巡檢物體的實(shí)際位置來(lái)判斷是否要對(duì)圖像設(shè)備的拍攝角度進(jìn)行調(diào)整。若需要調(diào)整，則進(jìn)行步驟507，若無(wú)需調(diào)整，則進(jìn)行步驟508，直接完成數(shù)據(jù)采集。

步驟507：通過(guò)圖像設(shè)備所搭載的增穩(wěn)設(shè)備對(duì)圖像設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，例如，通過(guò)飛行器控制系統(tǒng)控制調(diào)整增穩(wěn)設(shè)備以進(jìn)行角度補(bǔ)償，以保證飛行器的圖像設(shè)備以適當(dāng)?shù)慕嵌冗M(jìn)行拍攝，并在調(diào)整后進(jìn)行步驟508。

步驟508：采集數(shù)據(jù)。例如，進(jìn)行圖像拍攝和/或攝像，采集飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)。該飛行狀態(tài)包括但不限于飛行器的飛行方向、速度、加速度、位置、高度等，

當(dāng)飛行器執(zhí)行飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集任務(wù)時(shí)，不需要執(zhí)行步驟506、步驟507，直接執(zhí)行步驟508，采集數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)采集完成后，則返回步驟501，進(jìn)一步控制飛行器飛行至下一數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

此外，飛行器還進(jìn)一步將拍攝的圖像和/或視頻、飛行器實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)存儲(chǔ)并發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端或控制端，或者將拍攝的圖像和/或視頻、飛行器實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)發(fā)送到中繼傳輸端，并由中繼傳輸端進(jìn)行中繼后發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端或控制端。其中，數(shù)據(jù)接收端和控制端可以是同一個(gè)設(shè)備或者相互獨(dú)立的設(shè)備。數(shù)據(jù)接收端和控制端采用相互獨(dú)立的設(shè)備時(shí)，二者優(yōu)選通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與飛行器進(jìn)行獨(dú)立通信，使得通數(shù)據(jù)接收與控制分離，進(jìn)而使得飛行器的地面控制靈活性更高。

參閱圖6，圖6是本發(fā)明自動(dòng)巡檢系統(tǒng)第一實(shí)施例的示意框圖。本實(shí)施例包括：飛行器61和控制端62，二者通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63通信。

其中，飛行器61包括飛行狀態(tài)檢測(cè)模塊611、圖像設(shè)備612、定位模塊613、增穩(wěn)設(shè)備614、飛控模塊615、存儲(chǔ)模塊616。

其中，飛行器狀態(tài)檢測(cè)模塊611包括用于監(jiān)測(cè)飛行器的飛行狀態(tài)的各種傳感器。飛行器一般為無(wú)人機(jī)，視不同的作業(yè)任務(wù)及任務(wù)負(fù)載而選擇不同，它具備自主飛行能力，可按照規(guī)定航線執(zhí)行飛行任務(wù)。飛行器的飛行狀態(tài)包括但不限于飛行器的飛行方向、速度、加速度、位置、高度等。

圖像設(shè)備612主要是成像設(shè)備，成像設(shè)備包括多光譜成像儀、高光譜成像儀、可見(jiàn)光相機(jī)及紅外相機(jī)等。圖像設(shè)備主要用于獲取巡檢區(qū)域或數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)。

定位模塊613主要包括北斗模塊或GPS模塊，主要用于獲取飛行器位置信息。

增穩(wěn)設(shè)備614是一個(gè)三軸航拍云臺(tái)，設(shè)置在飛行器上并搭載圖像設(shè)備612，主要要用于固定圖像設(shè)備612，防止抖動(dòng)以及拍攝角度補(bǔ)償。

存儲(chǔ)模塊616主要用于存儲(chǔ)圖像設(shè)備612拍攝的圖像和/或視頻及飛行器狀態(tài)檢測(cè)模塊611采集的飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)。

飛控模塊615主要用于接受控制端62通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63發(fā)送的任務(wù)，主要包括控制飛行器沿著規(guī)劃的飛行航線進(jìn)行巡航、控制圖像設(shè)備612對(duì)巡檢區(qū)域或數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、控制增穩(wěn)設(shè)備614進(jìn)行角度補(bǔ)償、監(jiān)測(cè)及獲取飛行器巡航過(guò)程的飛行器飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)及飛行器定位信息，同時(shí)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63將存儲(chǔ)模塊616存儲(chǔ)的圖像和/或視頻、飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)及飛行器定位信息等數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂贫?1。

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63主要完成飛行器與控制端之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括飛行控制指令、飛行器定位信息、飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、飛行航線及飛行任務(wù)，以上傳輸都是同步進(jìn)行的，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恢滦?，同時(shí)通過(guò)加入數(shù)據(jù)丟失保護(hù)功能，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和魯棒性。

本實(shí)施例中，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63采用WiFi網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然也可以是FDD-LTE、TDD-LTE等4G制式的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)或WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000等4G制式的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，也可以是其他通信網(wǎng)絡(luò)，具體不做限定。

控制端62包括視頻模塊621、地理信息系統(tǒng)622、飛行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊623、任務(wù)處理模塊624、地面控制模塊625及顯示模塊626；

其中，視頻模塊621主要用于視頻數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)的處理及顯示。

飛行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊623主要用于飛行器狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示、監(jiān)測(cè)、異常報(bào)警等。

任務(wù)處理模塊624主要用于飛行器飛行任務(wù)及飛行航線的規(guī)劃。

地理信息系統(tǒng)模塊622主要用于提供電子地圖及實(shí)現(xiàn)巡檢區(qū)的區(qū)域圖與地理信息系統(tǒng)中電子地圖的融合。

顯示模塊626用于呈現(xiàn)飛行器在區(qū)域圖中的當(dāng)前航跡和/或當(dāng)前位置。

地面控制模塊615主要用于接收及存儲(chǔ)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63回傳的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)回傳的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生各控制信號(hào)，控制上述各模塊工作，并將規(guī)劃的飛行器航線及任務(wù)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)63發(fā)送給飛行器61。具體來(lái)說(shuō)，地面控制模塊615將規(guī)劃好的飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)發(fā)送至飛行器61，并由飛行器61上的飛控模塊615根據(jù)飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制飛行器沿飛行航線飛行，并在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)控制設(shè)備612進(jìn)行圖像和/或視頻拍攝，或者對(duì)所述飛行器的實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)進(jìn)行采集。

在本實(shí)施例中，任務(wù)處理模塊624包括巡檢區(qū)域確定模塊6241、地圖獲取模塊6242以及航線規(guī)劃模塊6243。其中，巡檢區(qū)域確定模塊6241用于確定巡檢區(qū)域，地圖獲取模塊6242用于根據(jù)巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。航線規(guī)劃模塊6243用于在該對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖上進(jìn)行飛行器61的航線規(guī)劃。

可選地，參閱圖7，圖7是圖6實(shí)施例中的任務(wù)處理模塊第一實(shí)施例的示意框圖。本實(shí)施例的巡檢區(qū)域確定模塊6241進(jìn)一步包括位置信息獲取子模塊71，用于獲取巡檢區(qū)域輪廓點(diǎn)的位置信息；地圖獲取模塊6242進(jìn)一步包括第一地圖形成子模塊72，用于根據(jù)該位置信息在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。具體來(lái)說(shuō)，第一地圖形成子模塊72根據(jù)上述位置信息在地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中確定對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)；并將上述坐標(biāo)點(diǎn)順次連接成一閉合區(qū)域，進(jìn)而生成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖。

可選地，參閱圖8，圖8是圖6實(shí)施例中的任務(wù)處理模塊第二實(shí)施例的示意框圖。本實(shí)施例的地圖獲取模塊6242進(jìn)一步包括第二地圖形成子模塊81，其中第二地圖形成子模塊81進(jìn)一步包括：區(qū)域圖生成單元811及融合單元812；區(qū)域圖生成單元811用于根據(jù)巡檢區(qū)域生成區(qū)域圖；融合單元812用于將區(qū)域圖生成單元生成811的區(qū)域圖融合到地理信息系統(tǒng)中。其中，融合單元812進(jìn)一步包括坐標(biāo)提取子單元8121、匹配子模塊8122以及替換子單元8123。其中，坐標(biāo)提取子單元8121用于獲取區(qū)域圖的至少兩個(gè)第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)，匹配子單元8122用于將第一坐標(biāo)數(shù)據(jù)分別與地理信息系統(tǒng)內(nèi)的電子地圖中的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，替換子單元8123用于根據(jù)匹配后的第二坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定地理信息系統(tǒng)的電子地圖的待替換區(qū)域，并用區(qū)域圖替換待替換區(qū)域。上述模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式在上文已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)描述，在此不再贅述。

可選地，航線規(guī)劃模塊6243包括圖像設(shè)備參數(shù)設(shè)置子模塊73、飛行高度設(shè)置子模塊74以及航線及采集點(diǎn)規(guī)劃子模塊75。其中，圖像設(shè)備參數(shù)設(shè)置子模塊73用于根據(jù)巡檢目標(biāo)大小設(shè)置飛行器所搭載的圖像設(shè)備的參數(shù)，飛行高度設(shè)置子模塊74用于根據(jù)圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行高度，航線及采集點(diǎn)規(guī)劃子模塊75用于根據(jù)飛行高度和圖像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置飛行器的飛行航線以及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。其中，圖像設(shè)備的參數(shù)包括圖像設(shè)備的鏡頭焦距以及圖像分辨率中的至少一者。

在優(yōu)選實(shí)施例中，航線及采集點(diǎn)規(guī)劃子模塊75設(shè)置飛行航線使得圖像設(shè)備沿飛行航線拍攝的圖像的旁向重疊比例滿足5％-50％；并進(jìn)一步設(shè)置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)使得圖像設(shè)備在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)拍攝的圖像的航向重疊比例滿足10％-60％。

如圖9所示，圖9是圖6實(shí)施例中的飛控模塊的示意框圖。在本實(shí)施例中，飛控模塊615包括航跡控制模塊91和拍攝控制模塊92。其中，航跡控制模塊91用于判斷飛行器的當(dāng)前航跡是否與飛行航線在預(yù)設(shè)航跡誤差范圍內(nèi)，如果不在預(yù)設(shè)航跡誤差范圍內(nèi)，則修正當(dāng)前航跡。拍攝控制模塊92用于判斷飛行器的當(dāng)前位置是否與數(shù)據(jù)采集點(diǎn)在預(yù)設(shè)采集誤差范圍內(nèi)，如果在預(yù)設(shè)采集誤差范圍內(nèi)，則控制圖像設(shè)備612進(jìn)行圖像拍攝和/或視頻。此外，拍攝控制模塊92進(jìn)一步根據(jù)需要通過(guò)增穩(wěn)設(shè)備614對(duì)圖像設(shè)備612進(jìn)行調(diào)整，并在調(diào)整后進(jìn)行圖像拍攝和/或視頻。

如圖10所示，圖10是本發(fā)明自動(dòng)巡檢系統(tǒng)第二實(shí)施例的示意框圖。本實(shí)施例是在圖6實(shí)施例中增加了中繼傳輸端1001。此時(shí)，控制端產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)(例如，飛行航線和數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、返航控制、飛行狀態(tài)控制等數(shù)據(jù))以及飛行器的回傳數(shù)據(jù)(例如，拍攝的圖像和/或視頻、飛行器實(shí)時(shí)飛行狀態(tài))可通過(guò)中繼傳輸端1001進(jìn)行中繼后再繼續(xù)傳輸。通過(guò)采用中繼傳輸方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更遠(yuǎn)距離傳輸及飛行器更遠(yuǎn)距離控制，且提高傳輸控制的穩(wěn)定性。

如圖11所示，圖11是本發(fā)明自動(dòng)巡檢系統(tǒng)第三實(shí)施例的的示意框圖。在圖6和圖10所示的實(shí)施例中，控制端同時(shí)實(shí)現(xiàn)了飛行器的控制以及回傳數(shù)據(jù)的接收，即相當(dāng)于控制端和數(shù)據(jù)接收端為同一設(shè)備。然而，在本實(shí)施例中，按照功能將地面設(shè)備劃分成相互獨(dú)立的控制端1101和數(shù)據(jù)接收端1102?？刂贫?101和數(shù)據(jù)接收端1102分別獨(dú)立通過(guò)中繼傳輸端或直接與飛行器進(jìn)行通信。

其中，數(shù)據(jù)接收端1102主要用于對(duì)經(jīng)中繼傳輸端回傳或飛行器直接回傳的數(shù)據(jù)(例如，拍攝的圖像和/或視頻、飛行器實(shí)時(shí)飛行狀態(tài))進(jìn)行接收、簡(jiǎn)單處理及存儲(chǔ)；

控制端1101主要用于規(guī)劃飛行器的飛行航線及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，并經(jīng)中繼傳輸端或直接發(fā)送至飛行器，控制端1101還進(jìn)一步控制飛行器返航及飛行狀態(tài)。當(dāng)然，也可以將數(shù)據(jù)量相對(duì)較大的圖像和/或視頻回傳到數(shù)據(jù)接收端1102，而將數(shù)據(jù)量相對(duì)較小的飛行器實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)回傳到控制端1101，由控制端1101進(jìn)行顯示，以便操作員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控?？刂贫?101和數(shù)據(jù)接收端1102之間可以相互通信，以允許控制端1101從數(shù)據(jù)接收端1102調(diào)取或存儲(chǔ)特定數(shù)據(jù)，例如從數(shù)據(jù)接收端1102調(diào)取拍攝的圖像和/或視頻、飛行器實(shí)時(shí)飛行狀態(tài)。

本實(shí)施例中，控制端1101的具體設(shè)備優(yōu)選平板電腦或手機(jī)等支持IOS/Android移動(dòng)操作系統(tǒng)的移動(dòng)終端，具體不做限定。

通過(guò)上述方式，由于飛行器采集的圖像數(shù)據(jù)及視頻數(shù)據(jù)比較大，對(duì)地面設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量有較高要求，從而限制了地面設(shè)備控制的靈活性。通過(guò)將地面設(shè)備劃分成獨(dú)立的數(shù)據(jù)接收端與控制端，利用數(shù)據(jù)接收端對(duì)回傳數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理及存儲(chǔ)，利用控制端實(shí)現(xiàn)飛行控制功能，使飛行器的地面設(shè)備的活動(dòng)范圍更廣，更靈活，讓用戶在更廣條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的操控，完成巡航任務(wù)。

本發(fā)明公開(kāi)的一種自動(dòng)巡檢方法和自動(dòng)巡檢系統(tǒng)可以應(yīng)用于警用、城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、氣象、搶險(xiǎn)救災(zāi)、光伏電站、光熱電站、風(fēng)力電站等電力站的空中巡檢、監(jiān)測(cè)等方面。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明公開(kāi)的一種自動(dòng)巡檢方法，在系統(tǒng)無(wú)法獲得航線規(guī)劃區(qū)域圖時(shí)，能基于巡檢區(qū)域在地理信息系統(tǒng)中形成對(duì)應(yīng)的區(qū)域圖，在該區(qū)域圖上能更精準(zhǔn)的規(guī)劃飛行器飛行航線及定位飛行器，從而提高飛行器巡檢工作的效率和質(zhì)量。

進(jìn)一步，通過(guò)增加中繼傳輸端，采用中繼傳輸方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更遠(yuǎn)距離傳輸及飛行器更遠(yuǎn)距離控制，且提高傳輸控制的穩(wěn)定性。

此外，通過(guò)將地面設(shè)備劃分成相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接收端與控制端，利用數(shù)據(jù)接收端對(duì)回傳數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、簡(jiǎn)單處理及存儲(chǔ)，利用控制端實(shí)現(xiàn)飛行控制功能，使飛行器的地面設(shè)備活動(dòng)范圍更廣，更靈活，讓用戶在更廣條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的操控，完成巡航任務(wù)。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。