一种基于机器视觉的巷道巡检无人机系统及导航方法

    公开(公告)号:CN109753081B

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN201811532340.3

    申请日:2018-12-14

    摘要: 本发明公开了一种基于机器视觉的巷道巡检无人机系统及导航方法,采用单目相机获取高质量巷道空间图像,通过机器视觉算法对图像中的管道进行检测和处理,计算出管道中心到相机光心的距离和夹角,进一步得出巡检无人机在巷道中的偏航角,并反馈到无人机飞行控制器调整航向。同时通过超声波距离传感器实时检测同巷道边界和障碍物的距离,确保巡检无人机在巷道内的安全飞行,完成巡检任务。本发明无需在巷道中架设轨道等设备,显著降低巡检机器人的导航成本;另外本发明有效克服巷道环境有限光照条件对导航精度的影响,计算复杂度低,能满足巷道等狭闭空间巡检的实时性要求,从而适用于矿井巷道等狭闭空间中用于危险因素检测的巡检无人机导航和避障。

    一种用于对称特征的目标物体视觉检测方法

    公开(公告)号:CN109492685B

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN201811288693.3

    申请日:2018-10-31

    摘要: 本发明公开了一种用于对称特征的目标物体视觉检测方法,具体步骤为:对拍摄具有目标物体的图像进行处理获得多个基础特征,然后构成候选框,根据多个基础特征在图像中的位置沿X轴进行升序排列,然后对序列中的基础特征只匹配升序方向与其最近的两个特征,分别组成候选框,然后采用机器学习或者深度学习算法训练得出的图像分类模型对多个候选框进行分类,对于同样N个基础特征,本发明的算法复杂度最大为2N‑3,其算法复杂度始终是小于两两遍历算法复杂度(N‑1)2,因此本发明的方法复杂度较低,所需的检测时间较短,从而大大提高了目标物体的检测效率。

    一种煤矿井下防爆型四旋翼无人机

    公开(公告)号:CN110182365B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN201910508738.1

    申请日:2019-06-13

    摘要: 一种煤矿井下防爆型四旋翼无人机,属于煤矿井下巡检救援领域。四旋翼无人机的飞控模块、数传图传模块、电池模块、动力系统和传感器系统均安装在机架内,摄像头模块安装在机架上;电池模块给无人机整体提供动力能源,电池模块位于第二中间层底部;数传图传模块的数传图传密封盒固定在机架顶部,安装数传图传密封盒一侧的机架为机头位置;动力系统模块的无刷电机位于机架内,固定在第一中间层;传感器系统和飞控模块的输出通过数传图传模块无人机端与其地面端双向通信;摄像头模块的图像信号传输至数传图传地面端的视频设备。优点:结构稳定、牢固,体积小,反应灵敏,在井下无GPS情况下完成巡检勘测任务,智能化操作,续航时间长;主体模块化构造。

    融合单目视觉与IMU的煤矿巷道巡检机器人系统及导航方法

    公开(公告)号:CN111735445B

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202010582033.7

    申请日:2020-06-23

    摘要: 一种融合单目视觉与IMU的煤矿巷道巡检机器人系统及导航方法,属于机器视觉与机器人导航技术领域。该系统包括:单目相机、巡检机器人、机载惯性测量单元、机载处理器、照明灯;巡检机器人载体用于搭载机载处理器、照明灯等设备,构成导航系统的硬件部分;单目相机用于拍摄煤矿井下巷道的高清图片,构成系统的数据采集部分;所述的机载惯性测量单元融合单目相机,对齐后获得尺度信息;的照明灯用于巷道内部的照明,提高单目相机成像质量;机载处理器用于图像处理、计算巡检机器人的偏航角和机器人姿态解算。优点:采用融合视觉与惯性传感器的导航方案,具有更高的精度,结合了巷道等狭长空间的结构特点,通过交线检测,能够满足巡检机器人的实时性。

    融合单目视觉与IMU的煤矿巷道巡检机器人系统及导航方法

    公开(公告)号:CN111735445A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010582033.7

    申请日:2020-06-23

    摘要: 一种融合单目视觉与IMU的煤矿巷道巡检机器人系统及导航方法,属于机器视觉与机器人导航技术领域。该系统包括:单目相机、巡检机器人、机载惯性测量单元、机载处理器、照明灯;巡检机器人载体用于搭载机载处理器、照明灯等设备,构成导航系统的硬件部分;单目相机用于拍摄煤矿井下巷道的高清图片,构成系统的数据采集部分;所述的机载惯性测量单元融合单目相机,对齐后获得尺度信息;的照明灯用于巷道内部的照明,提高单目相机成像质量;机载处理器用于图像处理、计算巡检机器人的偏航角和机器人姿态解算。优点:采用融合视觉与惯性传感器的导航方案,具有更高的精度,结合了巷道等狭长空间的结构特点,通过交线检测,能够满足巡检机器人的实时性。