CN116753917A - 定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备，涉及飞行器定位技术领域，方法包括：生成飞行指令，飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数；在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，目标航点位于目标区域内；将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果；根据比对结果校正飞行器的位置。本发明能够校正飞行器的位置，提高飞行器的巡检作业精度。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器定位技术领域，尤其涉及一种定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备。
背景技术
随着科技的日益进步，飞行器从最开始的滑翔机和热气球到载人宇宙航天、无人机技术和现代高科技飞行器，其发展突飞猛进，其中的无人机技术通过将先进机载计算机和传感器与遥控器结合，得到人们的广泛开发并成为航空技术的一项重大发展。进一步深入研究发现，无人机技术在电力设施如变电站中的运用日趋成熟，具体的，通过基于无人机技术的飞行器可以实现对变电站的电力设备的自动巡检。而现有的利用飞行器实现对变电站的电力设备的自动巡检方案受限于网络和导航卫星的信号质量，飞行器的导航定位精度低，容易导致飞行器偏离航线，影响飞行器的巡检作业精度，甚至撞击待监测对象如如电力设备进而带来额外的经济损失。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的之一在于提供一种定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备，能够至少解决上述部分技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了定位校正方法，所述方法包括：
生成飞行指令，所述飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，所述目标航线包括至少一个目标航点，每个所述目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数；
在检测到所述飞行器到达目标区域的情形下，获取所述飞行器按所述目标拍摄参数在所述目标区域内得到的初始图像，其中，所述目标图像和所述初始图像均用于表征所述目标航点处的待监测对象，所述目标航点位于所述目标区域内；
将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对，得到所述目标航点对应的比对结果；
根据所述比对结果校正所述飞行器的位置。
在一种可能的实施方式中，所述将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对，得到所述目标航点对应的比对结果，包括：
获取初始特征点和目标特征点，其中，所述初始特征点为所述初始图像上的特征点，所述目标特征点为所述目标图像上的特征点，所述初始特征点和所述目标特征点均用于表征所述待监测对象上的实际特征点；
根据所述初始特征点和所述目标特征点计算所述初始图像和所述目标图像之间的偏移量；
根据所述偏移量计算偏移距离并将所述偏移距离作为所述比对结果。
在一种可能的实施方式中，所述飞行器包括至少一个摄像头，所述目标图像包括至少两个所述目标特征点，任意两个所述目标特征点之间的连线平行于所述摄像头的成像平面，至少一个所述目标特征点在所述摄像头的镜头光轴的延长线上。
在一种可能的实施方式中，所述偏移量包括第一方向上的第一偏移量和第二方向上的第二偏移量，所述偏移距离包括所述第一方向上的第一偏移距离、所述第二方向上的第二偏移距离和第三方向上的第三偏移距离，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直，所述根据所述偏移量计算偏移距离并将所述偏移距离作为所述比对结果，包括：
获取所述摄像头的镜头焦距和目标物距；
根据所述第一偏移量、所述镜头焦距和所述目标物距计算第一偏移距离；
根据所述第二偏移量、所述镜头焦距和所述目标物距计算第二偏移距离；
根据所述目标物距和初始物距计算第三偏移距离，其中，
所述目标物距为所述实际特征点到拍摄所述目标图像的镜头的距离，所述初始物距为所述实际特征点到拍摄所述初始图像的镜头的距离；
将所述第一偏移距离、所述第二偏移距离和所述第三偏移距离作为所述比对结果。
在一种可能的实施方式中，所述目标物距的计算方式，包括：
获取所述目标图像上的第一目标特征点和第二目标特征点，以及所述待监测对象上的第一实际特征点和第二实际特征点，其中，所述第一目标特征点和所述第一实际特征点用于表征所述待监测对象的第一位置，所述第二目标特征点和所述第二实际特征点用于表征所述待监测对象的第二位置，所述第一目标特征点的坐标为第一平面坐标，所述第二目标特征点的坐标为第二平面坐标，所述第一实际特征点的坐标为第一地理坐标，所述第二实际特征点的坐标为第二地理坐标；
根据所述第一平面坐标和所述第二平面坐标计算所述第一目标特征点和所述第二目标特征点之间的第一直线距离；
根据所述第一地理坐标和所述第二地理坐标计算所述第一实际特征点和所述第二实际特征点之间的空间距离，其中，所述第一地理坐标和所述第二地理坐标均包括经度、纬度和高程；
根据所述第一直线距离、所述空间距离和所述镜头焦距计算所述目标物距。
在一种可能的实施方式中，所述初始物距的计算方式，包括：
获取所述初始图像上的第一初始特征点和第二初始特征点，其中，所述第一初始特征点和所述第一实际特征点用于表征所述第一位置，所述第二初始特征点和所述第二实际特征点用于表征所述第二位置，所述第一初始特征点的坐标为第三平面坐标，所述第二初始特征点的坐标为第四平面坐标；
根据所述第三平面坐标和所述第四平面坐标，计算所述第一初始特征点和所述第二初始特征点之间的第二直线距离，并将所述第二直线距离作为所述初始物距。
在一种可能的实施方式中，在所述生成飞行指令之前，所述方法还包括：
获取初始航线和至少一个所述待监测对象的初始信息，其中，所述初始信息包括所述待监测对象的地理坐标和所述目标图像；
根据所述待监测对象的地理坐标在所述初始航线上设置所述目标航点，并将所述目标图像和所述目标航点关联得到所述目标航线。
在一种可能的实施方式中，在所述根据所述比对结果校正所述飞行器的位置之前，所述方法还包括：
计算所述比对结果和第一预设阈值之间的差值得到目标差值；
在检测到所述目标差值小于或等于第二预设阈值的情况下，不校正所述飞行器在所述目标区域内的位置；
在检测到所述目标差值大于所述第二预设阈值的情况下，根据所述比对结果校正所述飞行器的位置。
在一种可能的实施方式中，在所述根据所述比对结果校正所述飞行器的位置之后，所述方法还包括：
在检测到所述飞行器在所述目标区域内完成位置校正的情形下，获取所述飞行器按所述目标拍摄参数在所述目标区域内得到的新的初始图像；
基于所述新的初始图像，重复上述将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对的步骤，并直至检测到所述目标差值小于或等于所述第二预设阈值时停止对所述飞行器的位置校正。
第二方面，本没申请实施例提供了一种定位校正***，所述***包括：
生成模块，用于生成飞行指令，所述飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，所述目标航线包括至少一个目标航点，每个所述目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数；
检测模块，用于在检测到所述飞行器到达目标区域的情形下，获取所述飞行器按所述目标拍摄参数在所述目标区域内得到的初始图像，其中，所述目标图像和所述初始图像均用于表征所述目标航点处的待监测对象，所述目标航点位于所述目标区域内；
比对模块，用于将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对，得到所述目标航点对应的比对结果；
校正模块，用于根据所述比对结果校正所述飞行器的位置。
第三方面，本申请实施例提供了一种飞行器，所述飞行器包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现第一方面所述的定位校正方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被一个或多个处理器执行时，实现第一方面所述的定位校正方法。
本申请实施例提供的一种定位校正方法，先通过生成飞行指令，用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数，接着在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，最后将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果，并根据比对结果校正飞行器的位置，能够校正飞行器的位置，提高飞行器的巡检作业精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种定位校正方法的方法流程图；
图2为本申请实施例提供的一种定位校正方法所包含的图像坐标示意图；
图3为本申请实施例提供的一种定位校正***的功能模块示意图；
图4为本申请实施例提供的一种飞行器的内部结构图。
附图标记说明：
定位校正***300，生成模块310，检测模块320，比对模块330，校正模块340。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的各种实施例汇中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种定位校正方法流程图，以下将对该方法的各个步骤进行详细阐述。
S110，生成飞行指令，飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数。
在本实施例中，飞行指令可以通过本申请下述实施例中的定位校正***生成并发送至飞行器，以指示飞行器飞行，可选的，飞行指令还可以预置在飞行器中，具体可以缓存在飞行器内部的信息存储单元中，在飞行器被开启通电后，飞行器内部的控制器可以读取信息存储单元中的飞行指令，并按照读取的飞行指令进行飞行操作。
其中，飞行器可以是无人机，无人机是一种可以自主飞行的飞行器，通常由一个或多个电动发动机和一个或多个旋翼、螺旋桨或固定翼组成。无人机可以通过遥控器、计算机或自动化程序来控制，可以用于各种任务，例如侦察、监测、测绘、救援等。
目标航点可以理解为针对下述实施例中的待监测对象设置的空间位置或空间坐标，目标图像为在目标航点所处的空间位置或空间坐标，并按目标拍摄参数拍摄待监测对象得到的图像。其中，目标拍摄参数包括镜头方向、光圈、快门速度、感光度、焦距、白平衡和图像格式中的至少一种。
S120，在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，目标航点位于目标区域内。
在本实施例中，目标区域为目标航点所在的区域，飞行指令中还可以包括目标区域的坐标范围，在检测飞行器进入目标区域的情形下，飞行器会按照目标拍摄参数拍摄并得到待监测对象的初始图像。
可选的，飞行器位于目标区域按目标拍摄参数拍摄可以是在定位校正***监测到当前飞行器的坐标位于目标区域的坐标范围内的情形下，指示定位校正***的后台工作人员控制拍摄，也可以是定位校正***自动生成拍摄指令并发送至飞行器以指示飞行器拍摄，还可以是飞行器根据其内部存储单元预存的拍摄指令实现自动拍摄，其中，飞行器在目标区域内按目标拍摄参数拍摄的具体实现方式可根据实际使用场景进行选择，此处不做限定。
在一些实施例中，可以将根据飞行器内部存储单元预存的拍摄指令实现自动拍摄作为首选拍摄方案，将后台工作人员控制拍摄及***自动生成拍摄指令并发送至飞行器以指示飞行器拍摄的方式作为备选拍摄方案，在首选拍摄方案出现问题无法实现拍摄的情形下，可以通过备选拍摄方案指示飞行器拍摄，充分保证飞行器拍摄的稳定性。
在一些实施例中，目标区域的坐标分为可以是地理坐标的范围，地理坐标的范围包括经度范围、纬度范围和高程范围，通过地理坐标能够进一步保证监测飞行器所处位置的精准性。
本实施例中的待监测对象可以是变电站的电力设备，可以理解的是，将飞行器拍摄到的针对电力设备S的初始图像和针对电力设备S的目标图像进行对比，能够进一步检测电力设备S的工作状态，进而判断电力设备S是否处于正常工作状态，并直至比对完全部的电力设备，则飞行器完成对变电站的电力设备的巡检任务。
在一些实施例中，待监测对象还可以是在各个固定区域摆设的充电桩、充电柜、外卖柜、共享单车、高楼外墙上的空调外机等，以及其他能够通过图像比对以确定是否正常的设备，均在本申请实施例的保护范围之内。
S130，将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果。
通过对目标图像和初始图像进行特征比对得到比对结果，能够确定飞行器在目标区域内的位置是否位于目标航点，或者和目标航点有一定偏差，可以理解的是，飞行器在目标区域内的位置和目标航点的位置偏差过大的情形下，飞行器拍摄的初始图像将不能够精准反映待监测对象的当前状态，进而无法判断待监测对象是否处于正常状态。
可选的，将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果，包括：
获取初始特征点和目标特征点，其中，初始特征点为初始图像上的特征点，目标特征点为目标图像上的特征点，初始特征点和目标特征点均用于表征待监测对象上的实际特征点；
根据初始特征点和目标特征点计算初始图像和目标图像之间的偏移量；
根据偏移量计算偏移距离并将偏移距离作为比对结果。
在本实施例中，初始特征点、目标特征点和实际特征点对应在待监测对象上的位置是相同的，待监测对象的某一显著位置用实际特征点A表示，对应在目标图像上的目标特征点为A1，对应在初始图像上的初始特征点为A2，可以理解的是，当飞行器是位于目标航点所在的坐标并按照目标拍摄参数得到的初始图像和目标图像在理想情况下是相同的，将目标图像和初始图像重叠，目标特征点A1和初始特征点A2是完全重合的。
具体的，根据两张图像上的特征点可以计算得到两张图像之间的偏移量，可选的，根据特征点计算图像之间的偏移量的可以使用RANSAC算法或光流法，具体可视实际情况进行选择。
S140，根据比对结果校正飞行器的位置。
比对结果包括了偏移距离，具体可以通过偏移距离实现对飞行器的位置校正，可选的，飞行器在位置校正后可根据上述实施例中的方式再次得到的待监测对象的初始图像，便于提高对待监测对象的状态进行检查的准确性，提高飞行器的作业精度。
由上述分析可知，本申请实施例提供的一种定位校正方法，先通过生成飞行指令，用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数，接着在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，最后将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果，并根据比对结果校正飞行器的位置，能够校正飞行器的位置，便于提高对待监测对象的状态进行检查的准确性，提高飞行器的巡检作业精度。
考虑到飞行器拍摄的精度要求，以及结合飞行器的拍摄精度选定待监测对象上的特征点能够进一步确定目标图像的精准度和可靠性，在一种可能的实施方式中，飞行器包括至少一个摄像头，目标图像包括至少两个目标特征点，任意两个目标特征点之间的连线平行于摄像头的成像平面，至少一个目标特征点在摄像头的镜头光轴的延长线上。
在本实施例中，目标图像上的目标特征点至少有两个，可以根据校正飞行器的速度和精度选择不同数量个目标特征点，上述待监测对象的实际特征点，及初始图像中的初始特征点的数量和位置应同目标特征点的数量和位置相对应。其中，镜头光轴是镜头中心的线，至少要有一个目标特征点在摄像头的镜头光轴的延长线上能够保证目标图像的可靠性，进而提高初始图像和目标图像之间比对的精准性，提高对飞行器位置校正的精准度。
在一种可能的实施方式中，偏移量包括第一方向上的第一偏移量和第二方向上的第二偏移量，偏移距离包括第一方向上的第一偏移距离、第二方向上的第二偏移距离和第三方向上的第三偏移距离，其中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直，根据偏移量计算偏移距离并将偏移距离作为比对结果，包括：
获取摄像头的镜头焦距和目标物距；
根据第一偏移量、镜头焦距和目标物距计算第一偏移距离；
根据第二偏移量、镜头焦距和目标物距计算第二偏移距离；
根据目标物距和初始物距计算第三偏移距离，其中，
目标物距为实际特征点到拍摄目标图像的镜头的距离，初始物距为实际特征点到拍摄初始图像的镜头的距离；
将第一偏移距离、第二偏移距离和第三偏移距离作为比对结果。
本实施例中的第一方向、第二方向和第三方向两两垂直，可以将这三个不同的方向对应在空间直角坐标系中，第一方向包括x轴两端的方向，或称为水平轴左右两端的方向，第二方向包括z轴两端的方向，或称为竖直轴上下两端的方向，第三方向包括y轴两端的方向，或称为垂直于水平轴和竖直轴的轴朝向里外两端的方向。需要说明的是，本实施例中的第一方向、第二方向和第三方向并不实际分别指代x轴、z轴和y轴，可根据实际情况进行指代，本实施例仅为一种示例，并不对第一方向、第二方向和第三方向的实际指代进行限定。
本实施例在基于第一偏移量、第二偏移量、目标物距和初始物距确定出第一偏移距离、第二偏移距离和第三偏移距离后，便得到了比对结果，根据该比对结果能够实现对飞行器位置的精准校正。
请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种定位校正方法所包含的图像坐标示意图，图中详细展示了本实施例中的目标物距和初始物距。其中，Pa为上述实施例中的目标图像，Pb为上述实施例中的初始图像，Pc为上述实施例待监测对象，A1、A2均为对应上述实施例中的目标特征点，B1、B2均为对应上述实施例中的初始特征点，C1、C2均为对应上述实施例中的实际特征点，f为镜头焦距。
P1和P2分别为镜头的透镜中心，具体的，P1为拍摄得到目标图像的情形下飞行器的镜头的透镜中心，P2为拍摄得到初始图像的情形下飞行器的镜头的透镜中心。Zt表示初始物距，Zs表示目标物距。
本实施例中的初始物距为实际特征点到拍摄初始图像的镜头的距离，实际为实际特征点到拍摄得到初始图像时对应的透镜中心的距离，需要注意的是，计算初始物距中的所用到的实际特征点在镜头光轴的延长线上。示例性的，若C1特征点过透镜中心，则初始物距Zt为P2和C1之间的距离。
本实施例中的目标物距为实际特征点到拍摄目标图像的镜头的距离，实际为实际特征点到拍摄得到的目标图像时对应的透镜中心的距离，需要注意的是，计算目标物距中所用到的实际特征点在镜头光轴的延长线上。示例性的，若C1特征点过透镜中你想你，则目标物距Zt为P1和C1之间的距离。
在一种可能的实施方式中，目标物距的计算方式，包括：
获取目标图像上的第一目标特征点和第二目标特征点，以及待监测对象上的第一实际特征点和第二实际特征点，其中，第一目标特征点和第一实际特征点用于表征待监测对象的第一位置，第二目标特征点和第二实际特征点用于表征待监测对象的第二位置，第一目标特征点的坐标为第一平面坐标，第二目标特征点的坐标为第二平面坐标，第一实际特征点的坐标为第一地理坐标，第二实际特征点的坐标为第二地理坐标；
根据第一平面坐标和第二平面坐标计算第一目标特征点和第二目标特征点之间的第一直线距离；
根据第一地理坐标和第二地理坐标计算第一实际特征点和第二实际特征点之间的空间距离，其中，第一地理坐标和第二地理坐标均包括经度、纬度和高程；
根据第一直线距离、空间距离和镜头焦距计算目标物距。
在本实施例中，以取目标图像上的两个目标特征点、初始图像上的两个初始特征点，及待监测对象上的两个实际特征点并通过计算得到目标物距。
具体的，在图2中，第一目标特征点为A1(XS1,YS1)，第二目标特征点为A2(XS2,YS2)，第一初始特征点为B1(Xt1,Yt1)，第二初始特征点为B2(Xt2,Yt2)，第一实际特征点为C1(lng1,lat1,alt1)，第二实际特征点为C2(lng2,lat2,alt2)，(lng1,lat1,alt1)为第一地理坐标，(lng2,lat2,alt2)为第二地理坐标，(XS1,YS1)为第一平面坐标，(XS2,YS2)为第二平面坐标。
第一方向、第二方向和第三方向仍以上述实施例进行示例，得到第一偏移量Oh及第二偏移量Ov分别为：
Oh＝Xs1-Xt1，
Ov＝Ys1-Xt1，
第一偏移距离Dh和第二偏移距离Dv分别为：
其中，Zs是实际特征点C1到镜头中心的目标物距，f是相机的焦距。
具体的，
其中，Ds表示目标图像中的第一目标特征点为A1(XS1,YS1)和第二目标特征点为A2(XS2,YS2)之间的第一直线距离，Dr表示待监测图像中的第一实际特征点为C1(lng1,lat1,alt1)和第二实际特征点为C2(lng2,lat2,alt2)之间的空间距离，其中，lng、lat和alt分别表示经度、纬度和高程，R表示地球的半径。
其中，
在一些实施例中，上述实施例中的全部特征点的均可通过AI目标检测技术得到。
在一种可能的实施方式中，初始物距的计算方式，包括：
获取初始图像上的第一初始特征点和第二初始特征点，其中，第一初始特征点和第一实际特征点用于表征第一位置，第二初始特征点和第二实际特征点用于表征第二位置，第一初始特征点的坐标为第三平面坐标，第二初始特征点的坐标为第四平面坐标；
根据第三平面坐标和第四平面坐标，计算第一初始特征点和第二初始特征点之间的第二直线距离，并将第二直线距离作为初始物距。
在本实施例中，(Xt1,Yt1)为第三平面坐标，(Xt2,Yt2)为第四平面坐标，第三偏移距离Dd为：
Dd＝Zs-Zt，
其中，Zt表示初始物距，并且，
其中，Dt是初始图像上的第一初始特征点为B1(Xt1,Yt1)和第二初始特征点为B2(Xt2,Yt2)之间的第二直线距离，并且，
在一种可能的实施方式中，在所述生成飞行指令之前，所述方法还包括：
获取初始航线和至少一个所述待监测对象的初始信息，其中，所述初始信息包括所述待监测对象的地理坐标和所述目标图像；
根据所述待监测对象的地理坐标在所述初始航线上设置所述目标航点，并将所述目标图像和所述目标航点关联得到所述目标航线。
在本实施例中，可以通过待监测对象的地理坐标在初始航线上设置目标航点，待监测对象有多少个，便可以在初始航线上设置对应数量个目标航点，并且每个目标航点处均根据目标拍摄参数拍摄有目标图像，飞行器根据本实施例得到的目标航线飞行能够提高获取初始图像的精准度。
在一种可能的实施方式中，在根据比对结果校正飞行器的位置之前，方法还包括：
计算比对结果和第一预设阈值之间的差值得到目标差值；
在检测到目标差值小于或等于第二预设阈值的情况下，不校正飞行器在目标区域内的位置；
在检测到目标差值大于第二预设阈值的情况下，根据比对结果校正飞行器的位置。
具体的，本实施例在得到比对结果以后，能够将比对结果和第一预设阈值进行比较，进而判断是否需要校正飞行器的当前位置。
可选的，第一预设阈值可以对应上述实施例中的三个偏移距离设置第一距离阈值、第二距离阈值和第三距离阈值，相应的，第二预设阈值可以对应设置三个字阈值。将上述实施例中得到的三个偏移距离和三个距离阈值进行比较，得到三个目标差值，并将三个目标差值分别和第二预设阈值中的三个子阈值进行比较，若有至少一个目标差值大于第二预设阈值中的一个子阈值，则根据比对结果校正飞行器的位置。
在一种可能的实施方式中，在根据比对结果校正飞行器的位置之后，方法还包括：
在检测到飞行器在目标区域内完成位置校正的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的新的初始图像；
基于新的初始图像，重复上述将目标图像和初始图像进行特征比对的步骤，并直至检测到目标差值小于或等于第二预设阈值时停止对飞行器的位置校正。
在本实施例中，在飞行器的位置校正后，可以获取校正位置后的飞行器按目标拍摄参数得到新的初始图像，并重复上述实施例的步骤直至检测到目标差值小于或等于第二预设阈值时停止对飞行器的位置校正，能够保证飞行器在目标航点处得到精准的初始图像，
在一些实施例中，飞行器在位置校正后，飞行器位于目标航点上，或者位于目标航点附近可允许的误差范围内，飞行器可按照目标拍摄参数拍摄当前目标航点处的待监测对象，然后飞行器可按上述实施例中的飞行指令飞至目标航线上的下一个目标航点并重复上述实施例中的步骤直至完成全部待监测对象的拍摄。
在一些实施例中，飞行器可以将拍摄到的初始图像同步至云端或定位校正***，以供云端服务器或定位校正***实现每一个目标航点上的初始图像和目标图像的特征比对，进而判断各目标航点处的待监测对象是否处于正常状态。
在一些实施例中，上述实施例中的初始航线可以通过雷达扫描得到的三维点云并结合全部待监测对象的地理坐标进行确定。
在一些实施例中，可以对目标航线上的目标航点进行编号，并将编号作为目标航点的标识，标识可以和目标航点所在的地理坐标关联，也可以和目标航点所在的目标区域内的坐标关联，在飞行器完成在当前目标航点处的拍摄任务后，可以将当前目标航点的标识一并上传至云端或定位校正***，便于云端或定位校正***检测是否完成对全部待监测对象的巡检任务。
综上，本申请实施例提供的定位校正方法，先通过生成飞行指令，用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数，接着在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，最后将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果，并根据比对结果校正飞行器的位置，能够校正飞行器的位置，并且，还可以对飞行器的位置进行多次校正，便于提高对待监测对象的状态进行检查的准确性，提高飞行器的巡检作业精度。
与上述方法实施例相对应，本申请还提供一种定位校正***300，请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种定位校正***的功能模块示意图，其中，定位校正***300包括：
生成模块310，用于生成飞行指令，飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数；
检测模块320，用于在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，目标航点位于目标区域内；
比对模块330，用于将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果；
校正模块340，用于根据比对结果校正飞行器的位置。
本申请实施例提供的一种定位校正方法，先通过生成模块生成飞行指令，用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数，接着通过检测模块在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，最后通过比对模块将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果，并通过校正模块根据比对结果校正飞行器的位置，能够校正飞行器的位置，提高飞行器的巡检作业精度。
本申请还提供一种飞行器，请参见图4，图,4为本申请实施例提供的一种飞行器的内部结构图。其中，飞行器包括通过***总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该飞行器的非易失性存储介质存储有操作***，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现上述实施例中应用于飞行器的定位校正方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行定位校正方法。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的飞行器的限定，具体的飞行器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如方法实施例中的定位校正方法。
本申请提供的飞行器和计算机可读存储介质，先通过生成飞行指令，用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，目标航线包括至少一个目标航点，每个目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数，接着在检测到飞行器到达目标区域的情形下，获取飞行器按目标拍摄参数在目标区域内得到的初始图像，其中，目标图像和初始图像均用于表征目标航点处的待监测对象，最后将目标图像和初始图像进行特征比对，得到目标航点对应的比对结果，并根据比对结果校正飞行器的位置，能够校正飞行器的位置，便于提高对待监测对象的状态进行检查的准确性，提高飞行器的巡检作业精度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RA M(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DD RSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRA M)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
Claims (12)
1.一种定位校正方法，其特征在于，所述方法包括：
生成飞行指令，所述飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，所述目标航线包括至少一个目标航点，每个所述目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数；
在检测到所述飞行器到达目标区域的情形下，获取所述飞行器按所述目标拍摄参数在所述目标区域内得到的初始图像，其中，所述目标图像和所述初始图像均用于表征所述目标航点处的待监测对象，所述目标航点位于所述目标区域内；
将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对，得到所述目标航点对应的比对结果；
根据所述比对结果校正所述飞行器的位置。
2.如权利要求1所述的定位校正方法，其特征在于，所述将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对，得到所述目标航点对应的比对结果，包括：
获取初始特征点和目标特征点，其中，所述初始特征点为所述初始图像上的特征点，所述目标特征点为所述目标图像上的特征点，所述初始特征点和所述目标特征点均用于表征所述待监测对象上的实际特征点；
根据所述初始特征点和所述目标特征点计算所述初始图像和所述目标图像之间的偏移量；
根据所述偏移量计算偏移距离并将所述偏移距离作为所述比对结果。
3.如权利要求2所述的定位校正方法，其特征在于，所述飞行器包括至少一个摄像头，所述目标图像包括至少两个所述目标特征点，任意两个所述目标特征点之间的连线平行于所述摄像头的成像平面，至少一个所述目标特征点在所述摄像头的镜头光轴的延长线上。
4.如权利要求3所述的定位校正方法，其特征在于，所述偏移量包括第一方向上的第一偏移量和第二方向上的第二偏移量，所述偏移距离包括所述第一方向上的第一偏移距离、所述第二方向上的第二偏移距离和第三方向上的第三偏移距离，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直，所述根据所述偏移量计算偏移距离并将所述偏移距离作为所述比对结果，包括：
获取所述摄像头的镜头焦距和目标物距；
根据所述第一偏移量、所述镜头焦距和所述目标物距计算第一偏移距离；
根据所述第二偏移量、所述镜头焦距和所述目标物距计算第二偏移距离；
根据所述目标物距和初始物距计算第三偏移距离，其中，
所述目标物距为所述实际特征点到拍摄所述目标图像的镜头的距离，所述初始物距为所述实际特征点到拍摄所述初始图像的镜头的距离；
将所述第一偏移距离、所述第二偏移距离和所述第三偏移距离作为所述比对结果。
5.如权利要求4所述的定位校正方法，其特征在于，所述目标物距的计算方式，包括：
获取所述目标图像上的第一目标特征点和第二目标特征点，以及所述待监测对象上的第一实际特征点和第二实际特征点，其中，所述第一目标特征点和所述第一实际特征点用于表征所述待监测对象的第一位置，所述第二目标特征点和所述第二实际特征点用于表征所述待监测对象的第二位置，所述第一目标特征点的坐标为第一平面坐标，所述第二目标特征点的坐标为第二平面坐标，所述第一实际特征点的坐标为第一地理坐标，所述第二实际特征点的坐标为第二地理坐标；
根据所述第一平面坐标和所述第二平面坐标计算所述第一目标特征点和所述第二目标特征点之间的第一直线距离；
根据所述第一地理坐标和所述第二地理坐标计算所述第一实际特征点和所述第二实际特征点之间的空间距离，其中，所述第一地理坐标和所述第二地理坐标均包括经度、纬度和高程；
根据所述第一直线距离、所述空间距离和所述镜头焦距计算所述目标物距。
6.如权利要求5所述的定位校正方法，其特征在于，所述初始物距的计算方式，包括：
获取所述初始图像上的第一初始特征点和第二初始特征点，其中，所述第一初始特征点和所述第一实际特征点用于表征所述第一位置，所述第二初始特征点和所述第二实际特征点用于表征所述第二位置，所述第一初始特征点的坐标为第三平面坐标，所述第二初始特征点的坐标为第四平面坐标；
根据所述第三平面坐标和所述第四平面坐标，计算所述第一初始特征点和所述第二初始特征点之间的第二直线距离，并将所述第二直线距离作为所述初始物距。
7.如权利要求1所述的定位校正方法，其特征在于，在所述生成飞行指令之前，所述方法还包括：
获取初始航线和至少一个所述待监测对象的初始信息，其中，所述初始信息包括所述待监测对象的地理坐标和所述目标图像；
根据所述待监测对象的地理坐标在所述初始航线上设置所述目标航点，并将所述目标图像和所述目标航点关联得到所述目标航线。
8.如权利要求1所述的定位校正方法，其特征在于，在所述根据所述比对结果校正所述飞行器的位置之前，所述方法还包括：
计算所述比对结果和第一预设阈值之间的差值得到目标差值；
在检测到所述目标差值小于或等于第二预设阈值的情况下，不校正所述飞行器在所述目标区域内的位置；
在检测到所述目标差值大于所述第二预设阈值的情况下，根据所述比对结果校正所述飞行器的位置。
9.如权利要求8所述的定位校正方法，其特征在于，在所述根据所述比对结果校正所述飞行器的位置之后，所述方法还包括：
在检测到所述飞行器在所述目标区域内完成位置校正的情形下，获取所述飞行器按所述目标拍摄参数在所述目标区域内得到的新的初始图像；
基于所述新的初始图像，重复上述将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对的步骤，并直至检测到所述目标差值小于或等于所述第二预设阈值时停止对所述飞行器的位置校正。
10.一种定位校正***，其特征在于，所述***包括：
生成模块，用于生成飞行指令，所述飞行指令用于指示飞行器按目标航线飞行，其中，所述目标航线包括至少一个目标航点，每个所述目标航点对应设置目标图像和目标拍摄参数；
检测模块，用于在检测到所述飞行器到达目标区域的情形下，获取所述飞行器按所述目标拍摄参数在所述目标区域内得到的初始图像，其中，所述目标图像和所述初始图像均用于表征所述目标航点处的待监测对象，所述目标航点位于所述目标区域内；
比对模块，用于将所述目标图像和所述初始图像进行特征比对，得到所述目标航点对应的比对结果；
校正模块，用于根据所述比对结果校正所述飞行器的位置。
11.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的定位校正方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序在被一个或多个处理器执行时，实现权利要求1-9中任一项所述的定位校正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310604138.1A CN116753917A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310604138.1A CN116753917A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116753917A true CN116753917A (zh) | 2023-09-15 |
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ID=87950537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310604138.1A Pending CN116753917A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 定位校正方法、***、飞行器及计算机可读存储设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116753917A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118050007A (zh) * | 2024-04-16 | 2024-05-17 | 南昌航空大学 | 一种基于图像识别的无人机导航***及方法 |
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2023
- 2023-05-25 CN CN202310604138.1A patent/CN116753917A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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