本發(fā)明涉及無人機應(yīng)用，具體涉及一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的迅速進(jìn)步，無人機技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的突破，并廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。特別是在巡檢方面，無人機的應(yīng)用更是體現(xiàn)了其高效、靈活和安全的顯著優(yōu)勢。通過高清攝像頭和先進(jìn)的傳感器，無人機能夠?qū)Τ鞘性O(shè)施進(jìn)行詳細(xì)的視覺檢查，識別潛在問題，無人機的使用不僅大大提高了巡檢效率，降低了勞動強度，還提高了檢查工作的安全性，避免了人員在高危環(huán)境中作業(yè)的風(fēng)險。因此，無人機技術(shù)的融入為城市巡檢領(lǐng)域帶來了革命性的改變，提高了城市管理的質(zhì)量和效率。

2、在建筑維護(hù)和城市規(guī)劃中，建筑物的文字標(biāo)識是重要的信息載體，它不僅提供了建筑物的名稱、功能和歷史信息，還是城市管理中不可或缺的一部分。然而，由于環(huán)境因素和使用年限的影響，建筑文字標(biāo)識可能會出現(xiàn)磨損、褪色或被污染的情況，這會影響其可識別性和美觀性。因此，定期檢查和維護(hù)建筑文字標(biāo)識的完整性和清晰度是十分必要的。

3、現(xiàn)有無人機圖像識別系統(tǒng)中，由于成像系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)、記錄設(shè)備等的不完善，以及天氣情況的變化等，無人機圖像往往受到多種噪聲的污染，造成準(zhǔn)確識別出無人機圖像中字符的難度較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，解決以下技術(shù)問題：

2、現(xiàn)有無人機圖像識別系統(tǒng)中，由于成像系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)、記錄設(shè)備等的不完善，以及天氣情況的變化等，無人機圖像往往受到多種噪聲的污染，造成準(zhǔn)確識別出無人機圖像中字符的難度較大。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，包括以下步驟：

5、通過無人機載定位模塊與定位衛(wèi)星建立連接，獲取待檢建筑和無人機的位置信息，根據(jù)位置信息獲取遍歷所有待檢建筑的最短路線；

6、控制無人機以最短路徑進(jìn)行飛行，依次飛行至待檢建筑的上方，根據(jù)待檢建筑的文字標(biāo)志朝向，調(diào)整無人機的拍攝角度，獲取待檢建筑文字標(biāo)志的初始正面圖像，并對初始正面圖像進(jìn)行預(yù)處理和方向矯正，獲得矯正圖像；

7、對矯正圖像進(jìn)行文字識別，并將識別后的文字信息與該待檢建筑的規(guī)劃文字信息進(jìn)行驗證，當(dāng)存在識別錯誤時，將該待檢建筑標(biāo)記為需更新文字標(biāo)志；

8、當(dāng)識別正確時，將矯正圖像與該待檢建筑的規(guī)劃文字標(biāo)志樣本進(jìn)行圖像對比，若重合度低于預(yù)設(shè)閾值，則同樣將待檢建筑標(biāo)記為需更新文字標(biāo)志。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述規(guī)劃文字標(biāo)志樣本的生成過程為：

10、獲取規(guī)劃文字信息對應(yīng)的字體、顏色和間距，以及文字所在標(biāo)志牌的顏色和相對于文字的比例，將標(biāo)志牌作為底圖，疊加上文字符號，生產(chǎn)規(guī)劃文字標(biāo)志樣本。

11、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述預(yù)處理的過程為：

12、對所述初始正面圖像進(jìn)行灰度處理生成灰度圖像，識別所述灰度圖像中灰度值高于預(yù)設(shè)閾值d的高亮區(qū)域，獲取所述初始正面圖像，將所述高亮區(qū)域的圖層從所述初始正面圖像中刪除，替換為空白圖層。

13、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述方向矯正的過程為：

14、對所述灰度圖像進(jìn)行邊緣檢測，將文字區(qū)域與標(biāo)志牌區(qū)域進(jìn)行分割，對邊緣檢測后的所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像，選取二值化圖像中的文字區(qū)域，將所述文字區(qū)域劃分為若干個字符區(qū)域，將所有單個字符區(qū)域由中心向外逐漸進(jìn)行擴散，直至擴散后的相鄰單個字符區(qū)域互相接觸，獲得1個或若干個條形區(qū)域，對所述條形區(qū)域通過中值濾波獲得對應(yīng)的直線方程，計算若干個直線方程的平均斜率，根據(jù)所述平均斜率對初始灰度圖像中的文字區(qū)域進(jìn)行角度矯正，將文字方向轉(zhuǎn)換為水平方向。

15、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：劃分字符區(qū)域的過程為：

16、沿著文字區(qū)域的長邊方向掃描標(biāo)志牌矯正圖像，依次獲取每一列的像素的灰度值，區(qū)分文字和標(biāo)志的像素灰度值，檢測第一個文字像素數(shù)量與當(dāng)前列像素總數(shù)量比例大于預(yù)設(shè)閾值的列，即為文字的開始像素列a1，繼續(xù)掃描文字區(qū)域，直到識別到文字像素數(shù)量與當(dāng)前列像素總數(shù)量比例小于預(yù)設(shè)閾值的列，即為第一個字符的結(jié)束像素列a2，計算a2與a1之間的像素寬度w，則w為單個字符的像素寬度，繼續(xù)對文字區(qū)域進(jìn)行掃描，識別文字像素數(shù)量比例大于預(yù)設(shè)閾值且像素寬度為w的字符，對每個單個字符區(qū)域進(jìn)行分割獲得若干個字符區(qū)域。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)建筑文字標(biāo)識位于建筑側(cè)面時，則控制無人機飛行至文字標(biāo)識對應(yīng)的建筑一側(cè)，當(dāng)建筑文字標(biāo)識位于建筑頂部時，則控制無人機下降至距離建筑頂部的預(yù)設(shè)高度。

18、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：正圖像與文字標(biāo)志樣本的對比過程為：

19、將矯正圖像與文字標(biāo)志樣本通過同樣的圖像分辨率進(jìn)行顯示，分別計算字符對應(yīng)的像素點占整個圖像的比例a和b，a/b即為重合度，當(dāng)重合度低于預(yù)設(shè)閾值時，則表示該建筑的文字標(biāo)志磨損度高。

20、本發(fā)明的有益效果：

21、提供了一種基于無人機載全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的快速靜態(tài)采集路線規(guī)劃方法，能夠自動規(guī)劃最短路線，高效采集建筑文字標(biāo)識圖像，并進(jìn)行準(zhǔn)確的圖像處理和分析，當(dāng)文字識別存在錯誤時，說明標(biāo)志牌存在較為嚴(yán)重的磨損，當(dāng)文字識別正確時，進(jìn)行進(jìn)一步的判定，通過將標(biāo)志牌圖像與樣本進(jìn)行圖像對比，判斷磨損度，從而提高了建筑文字標(biāo)識檢測的效率和準(zhǔn)確性，同時也提升了安全性和適應(yīng)性，對于城市建筑維護(hù)和規(guī)劃管理具有顯著的實際應(yīng)用價值。

技術(shù)特征：

1.一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃文字標(biāo)志樣本的生成過程為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述預(yù)處理的過程為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述方向矯正的過程為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，劃分字符區(qū)域的過程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，當(dāng)建筑文字標(biāo)識位于建筑側(cè)面時，則控制無人機飛行至文字標(biāo)識對應(yīng)的建筑一側(cè)，當(dāng)建筑文字標(biāo)識位于建筑頂部時，則控制無人機下降至距離建筑頂部的預(yù)設(shè)高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，其特征在于，矯正圖像與文字標(biāo)志樣本的對比過程為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于無人機作業(yè)的軌跡規(guī)劃方法，屬于無人機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體包括：通過無人機載定位模塊與定位衛(wèi)星建立連接，獲取待檢建筑和無人機的位置信息；控制無人機依次飛行至待檢建筑的上方，根據(jù)待檢建筑的文字標(biāo)志朝向，獲取待檢建筑文字標(biāo)志的初始正面圖像，并對初始正面圖像進(jìn)行預(yù)處理和方向矯正，獲得矯正圖像；對矯正圖像進(jìn)行文字識別，并將識別后的文字信息與該待檢建筑的規(guī)劃文字信息進(jìn)行驗證，當(dāng)識別錯誤時，則標(biāo)記為需更新文字標(biāo)志；當(dāng)識別正確時，將矯正圖像與該待檢建筑的規(guī)劃文字標(biāo)志樣本進(jìn)行圖像對比，若重合度低于預(yù)設(shè)閾值，則同樣標(biāo)記為需更新文字標(biāo)志；本發(fā)明實現(xiàn)了對高效率低成本的飛行。

技術(shù)研發(fā)人員：麥嘉裕,邱炬,何澤斌,全萬霖,鄧奧攀,楊旭杰,陳梓楓,胡燃
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19