基于指定高度飞行的自动巡检方法、系统和设备与流程

1.本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种基于指定高度飞行的自动巡检方法、系统和设备。


背景技术：

2.无人机技术的发展带来了新的电力巡检途径，目前已经在电网广泛应用并取得了良好的效果。虽然，无人机的应用给电力巡检带来了很大的便利，但并不是单纯的配备一台无人机，巡检工作就可以顺利展开。
3.无人机电力巡检发展到现在，目前仍然处于“人巡为主，机巡为辅”的阶段。现有的无人机巡检方式面对山地、丘陵地区输电线路巡检运维工作存在实际信号遮挡导致有效作业距离小，采用人工操作无人机进行巡检导致巡检照片数据标准不统一、数据质量参差不齐，巡检效率低下等问题，而由于飞行操作人员培训要求高、周期长，制约了无人机巡视作业的推广，且随着电力运维要求的逐步提高，简化巡检过程、提高巡检效率成为无人机在巡检领域发展的重要课题，自动化智能化无疑将是无人机发展的重要方向，急需研究一种全新的无人机输电线路巡检运维方式替代现有人工作业方式。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种基于指定高度飞行的自动巡检方法、系统和设备，旨在实现无人机飞行路线的规范性和精确性，从而实现无人机自主智能化巡检。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于指定高度飞行的自动巡检方法，所述基于指定高度飞行的自动巡检方法用于无人机，所述基于指定高度飞行的自动巡检方法包括：
6.测量所述无人机相对地面的飞行高度并控制所述无人机以所述飞行高度飞行预设距离，获取所述预设距离内的视觉图像，确定所述视觉图像内的特征点的测量移动速度；
7.确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度，根据所述实际移动速度与所述测量移动速度，以所述无人机相对地面的飞行高度为目标，建立飞行模型。
8.可选地，所述测量所述无人机相对地面的飞行高度并控制所述无人机以所述飞行高度飞行预设距离，获取所述预设距离内的视觉图像，确定所述视觉图像内的特征点的测量移动速度的步骤包括：
9.控制所述无人机飞行第一预设距离，测量所述无人机飞行所述第一预设距离时相对地面的第一高度并获取所述第一预设距离内的第一视觉图像；
10.控制所述无人机飞行第二预设距离，测量所述无人机飞行所述第二预设距离时相对地面的第二高度并获取所述第二预设距离内的第二视觉图像；
11.分别确定所述第一视觉图像内的第一特征点的第一测量速度，所述第二视觉图像内的第二特征点的第二测量速度；
12.所述确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度，根据所述实际移动速度与所述测量移动速度，以所述无人机相对地面的飞行高度为目标，建立飞行模型的步骤，
包括：
13.确定所述无人机在所述第一高度下的第一实际速度，和在所述第二高度下的第二实际速度；
14.根据所述第一高度下的所述第一测量速度与所述第一实际速度的关系式、所述第二高度下所述第二测量速度与所述第二实际速度的关系式，建立所述无人机相对地面的飞行高度的飞行模型。
15.可选地，所述分别确定所述第一视觉图像内的第一特征点的第一测量速度，所述第二视觉图像内的第二特征点的第二测量速度的步骤包括：
16.获取在所述第一视觉图像的第一时长内，所述第一特征点的像素的移动距离，根据所述第一时长和所述第一特征点的像素的移动距离确定第一测量速度；
17.获取在所述第二视觉图像的第二时长内，所述第二特征点的像素的移动距离，根据所述第二时长和所述第二特征点的像素的移动距离确定第二测量速度。
18.可选地，所述确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度的步骤包括：
19.获取所述预设距离内所述无人机的移动路径和移动时长，确定所述移动路径的起点的经纬度和终点的经纬度；
20.根据所述移动时长、起点的经纬度和终点的经纬度确定所述无人机的实际移动速度。
21.可选地，所述控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度的步骤之后，包括：
22.根据环境条件控制所述无人机调整所述实际飞行高度，并控制所述无人机以调整后的飞行高度飞行。
23.可选地，所述建立飞行模型的步骤之后，包括：
24.确定当前视觉图像内的特征点的当前移动速度，根据所述飞行模型确定所述当前移动速度时所述无人机相对地面的实际飞行高度，控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度；
25.在检测到拍摄任务时，根据所述实际飞行高度与所述拍摄任务的预设拍摄高度，控制所述无人机移动。
26.可选地，所述控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度的步骤之后，包括：
27.获取拍摄任务中的目标物，在所述无人机到达所述目标物时，控制所述无人机由当前高度移动至预设拍摄高度；
28.获取所述无人机拍摄所述目标物的预设姿态数据，确定所述预设姿态数据与当前姿态数据的偏差是否大于第一阈值，若是，则修正所述无人机的当前姿态，获取所述目标物的图像。
29.可选地，所述控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度的步骤之后，还包括：
30.若检测到所述无人机的当前位置和第一目标物的位置的偏差在第二阈值范围内，则确定所述无人机到达所述第一目标物；
31.获取所述第一目标物的拍摄任务，若所述第一目标物不存在拍摄任务，确定第二目标物的位置，根据所述第一目标物的位置和所述第二目标物的位置的偏差值，控制所述无人机移动至所述第二目标物。
32.可选地，所述控制所述无人机移动至所述第二目标物的步骤，包括：
33.确定所述无人机是否满足飞行条件；
34.若是，控制所述无人机根据所述飞行模型前往第二目标物；
35.若否，控制所述无人机停靠在起降点，待满足飞行条件时，控制所述无人机根据所述飞行模型前往第二目标物。
36.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于指定高度飞行的自动巡检系统，所述基于指定高度飞行的自动巡检系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的基于指定高度飞行的自动巡检程序，所述基于指定高度飞行的自动巡检程序被所述处理器执行时实现所述基于指定高度飞行的自动巡检方法。
37.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于指定高度飞行的自动巡检设备，所述基于指定高度飞行的自动巡检设备包括：
38.起降板，用于无人机的起飞和降落；
39.检测模块，用于测量所述无人机相对地面的飞行高度并控制所述无人机以所述飞行高度飞行预设距离，获取所述预设距离内的视觉图像，确定所述视觉图像内的特征点的测量移动速度；
40.确定模块，确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度，根据所述实际移动速度与所述测量移动速度，以所述无人机相对地面的飞行高度为目标，建立飞行模型。
41.本发明基于指定高度飞行的自动巡检方法，通过建立预设高度的无人机的实际移动速度和视觉图像内特征点的测量移动速度的关系式，建立无人机实际飞行高度的飞行模型，确保无人机的获取的画面精度，进一步地，根据飞行模型，在实际应用中通过测量无人机的实际飞行速度，确定无人机的实际飞行高度，在拍摄或巡航中，根据实际飞行高度对无人机的高度进行调整和飞行，实现无人机飞行路线的规范性和精确性。
附图说明
42.图1是本发明基于指定高度飞行的自动巡检方法涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
43.图2为本发明基于指定高度飞行的自动巡检方法第一实施例的流程示意图；
44.图3为本发明定高飞行设备的模块示意图。
45.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
46.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
47.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
48.本发明实施例终端可以是pc，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、mp3(moving picture experts group audio layer iii，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、mp4(moving picture experts group audio layer iv，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。
49.如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi
‑
fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non
‑
volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
50.可选地，终端还可以包括摄像头、rf(radio frequency，射频)电路，传感器、音频电路、wifi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加时速传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加时速的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
51.本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
52.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于指定高度飞行的自动巡检程序。
53.在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
54.测量所述无人机相对地面的飞行高度并控制所述无人机以所述飞行高度飞行预设距离，获取所述预设距离内的视觉图像，确定所述视觉图像内的特征点的测量移动速度；
55.确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度，根据所述实际移动速度与所述测量移动速度，以所述无人机相对地面的飞行高度为目标，建立飞行模型。
56.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
57.控制所述无人机飞行第一预设距离，测量所述无人机飞行所述第一预设距离时相对地面的第一高度并获取所述第一预设距离内的第一视觉图像；
58.控制所述无人机飞行第二预设距离，测量所述无人机飞行所述第二预设距离时相对地面的第二高度并获取所述第二预设距离内的第二视觉图像；
59.分别确定所述第一视觉图像内的第一特征点的第一测量速度，所述第二视觉图像内的第二特征点的第二测量速度。
60.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
61.确定所述无人机在所述第一高度下的第一实际速度，和在所述第二高度下的第二实际速度；
62.根据所述第一高度下的所述第一测量速度与所述第一实际速度的关系式、所述第二高度下所述第二测量速度与所述第二实际速度的关系式，建立所述无人机相对地面的飞
行高度的飞行模型。
63.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
64.获取在所述第一视觉图像的第一时长内，所述第一特征点的像素的移动距离，根据所述第一时长和所述第一特征点的像素的移动距离确定第一测量速度；
65.获取在所述第二视觉图像的第二时长内，所述第二特征点的像素的移动距离，根据所述第二时长和所述第二特征点的像素的移动距离确定第二测量速度。
66.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
67.获取所述预设距离内所述无人机的移动路径和移动时长，确定所述移动路径的起点的经纬度和终点的经纬度；
68.根据所述移动时长、起点的经纬度和终点的经纬度确定所述无人机的实际移动速度。
69.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
70.根据环境条件控制所述无人机调整所述实际飞行高度，并控制所述无人机相对对地面以调整后的飞行高度飞行。
71.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
72.确定当前视觉图像内的特征点的当前移动速度，根据所述飞行模型确定所述当前移动速度时所述无人机相对地面的实际飞行高度，控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度；
73.在检测到拍摄任务时，根据所述实际飞行高度与所述拍摄任务的预设拍摄高度，控制所述无人机移动。
74.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
75.获取拍摄任务中的目标物，在所述无人机到达所述目标物时，控制所述无人机由当前高度移动至预设拍摄高度；
76.获取所述无人机拍摄所述目标物的预设姿态数据，确定所述预设姿态数据与当前姿态数据的偏差是否大于第一阈值，若是，则修正所述无人机的当前姿态，获取所述目标物的图像。
77.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自动巡检程序，并执行以下操作：
78.若检测到所述无人机的当前位置和第一目标物的位置的偏差在第二阈值范围内，则确定所述无人机到达所述第一目标物；
79.获取所述第一目标物的拍摄任务，若所述第一目标物不存在拍摄任务，确定第二目标物的位置，根据所述第一目标物的位置和所述第二目标物的位置的偏差值，控制所述无人机移动至所述第二目标物。
80.进一步地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的基于指定高度飞行的自
动巡检程序，并执行以下操作：
81.确定所述无人机是否满足飞行条件；
82.若是，控制所述无人机根据所述飞行模型前往第二目标物；
83.若否，控制所述无人机停靠在起降点，待满足飞行条件时，控制所述无人机根据所述飞行模型前往第二目标物。
84.本发明提供一种基于指定高度飞行的自动巡检方法，参照图2，所述基于指定高度飞行的自动巡检方法应用于无人机，所述基于指定高度飞行的自动巡检方法包括：
85.步骤s10，测量所述无人机相对地面的飞行高度并控制所述无人机以所述飞行高度飞行预设距离，获取所述预设距离内的视觉图像，确定所述视觉图像内的特征点的测量移动速度。
86.需要说明的是，目前无人机在飞行时可以提供关于高度的两种信息，其一是相对飞行起点的高度，另一是绝对的海拔高度，然而这两种方式提供的飞行高度并非无人机在飞行过程中实际高度，由于无人机在实际飞行过程中相对地面的高度是变化的，且由于环境条件、人为因素对无人机的高度控制度不高，因此通过无人机自身获得的高度存在误差，影响后续控制无人机的使用。
87.具体的，无人机配备相机等图像获取装置，在实际应用之前，通过自行测量无人机的飞行过程中的实际高度，可建立无人机实际高度与视觉图像的成像关系，其中，可通过多种方式实现测量无人机相对地面飞行的高度，如通过传感器、雷达、刻度尺、ar、gps定位等测量方式，进一步地，控制无人机以一高度飞行，并在飞行过程中通过图像获取装置拍摄画面获得视觉图像，对拍摄的画面进行特征点提取，以确定画面中的特征点的测量移动速度。
88.步骤s20，确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度，根据所述实际移动速度与所述测量移动速度，以所述无人机相对地面的飞行高度为目标，建立飞行模型。
89.需要说明的是，确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度通过传感器或计算路程时间比可以确定，进一步根据实际移动速度与所述测量移动速度，在已测量的飞行高度下，确定速度与高度的比例关系式，通过函数求解器求解，确定高度与视觉图像的相关系数，从而建立以高度为目标的飞行模型，进一步通过采集过程中的数据积累，不断完善所述飞行模型。
90.基于前述实施例，提出第一实施例，步骤s10包括：
91.步骤s11，控制所述无人机飞行第一预设距离，测量所述无人机飞行所述第一预设距离时相对地面的第一高度并获取所述第一预设距离内的第一视觉图像。
92.步骤s12，控制所述无人机飞行第二预设距离，测量所述无人机飞行所述第二预设距离时相对地面的第二高度并获取所述第二预设距离内的第二视觉图像。
93.步骤s13，分别确定所述第一视觉图像内的第一特征点的第一测量速度，所述第二视觉图像内的第二特征点的第二测量速度。
94.步骤s20包括：
95.步骤s21，确定所述无人机在所述第一高度下的第一实际速度，和在所述第二高度下的第二实际速度。
96.步骤s22，根据所述第一高度下的所述第一测量速度与所述第一实际速度的关系式、所述第二高度下所述第二测量速度与所述第二实际速度的关系式，建立所述无人机相
对地面的飞行高度的飞行模型。
97.具体的，建立在第一高度时所述第一测量速度与所述第一实际速度的关系式、在第二高度时所述第二测量速度与所述第二实际速度的关系式可获得无人机的相对高度(无人机相对地面的飞行高度)与速度的相关系数，包括相对高度与视觉图像移动速度的系数以及相对高度与无人机实际移动速度的系数，并以此建立模型，实际应用中，通过检测获取到的视觉画面的移动速度和无人机的实际飞行速度，即可获得无人机的相对高度。
98.本实施例中，通过采集多组无人机高度与视觉图像联系，以获得关联程度更高、更加准确的飞行模型，相同的，检测第一高度、第二高度、获取第一视觉图像、第二视觉图像可通过前述实施方式实现，因此不再一一赘述。
99.优选地，第一高度与第二高度的大小不同，以丰富样本数据，完善飞行模型。可选地，还可控制无人机以不同的预设高度飞行多次，从而积累更多的样本，以建立更符合实际情况的飞行模型。
100.基于前述实施例，提出第二实施例，所述步骤s20包括：
101.步骤s21，获取所述预设距离内所述无人机的移动路径和移动时长，确定所述移动路径的起点的经纬度和终点的经纬度；
102.步骤s22，根据所述移动时长、起点的经纬度和终点的经纬度确定所述无人机的实际移动速度。
103.需要说明的是，在本实施例实施前，应将无人机接入gps定位系统，从而获取无人机的经纬度，在起点和终点之间的距离较长时，则可通过三角函数对角度和弧长进行计算，从而根据起点和终点的时长，确定无人机的实际移动速度。
104.可选地，所述起点、终点可以是预设距离的起点和终点，也可以是预设距离内、人为截取的某一片段的起点和终点，相同的，配合所选取的起点、终点选取对应的视觉图像的片段，从而在测量一次的情况下，得到多组无人机实际高度与视觉图像的成像关系数据。
105.在一实施例中，步骤s13的具体实施方式包括：
106.步骤s131，获取在所述第一视觉图像的第一时长内，所述第一特征点的像素的移动距离，根据所述第一时长和所述第一特征点的像素的移动距离确定第一测量速度。
107.步骤s132，获取在所述第二视觉图像的第二时长内，所述第二特征点的像素的移动距离，根据所述第二时长和所述第二特征点的像素的移动距离确定第二测量速度。
108.可以理解的，基于路程时间比即可确定第一测量速度和第二测量速度。
109.优选地，在一实施例中，步骤s30之后包括：
110.步骤s31，根据环境条件控制所述无人机调整所述实际飞行高度，并控制所述无人机相对对地面以调整后的飞行高度飞行。
111.可以理解的，若环境条件为强风、雾等不适宜高空飞行的条件，或者对无人机飞行高度有限制的情况，则可进一步通过检测到的环境条件对实际飞行高度进行调整，以调整后的实际飞行高度控制无人机飞行，确保无人机的作业安全。
112.进一步地，基于前述实施例，提出第三实施例，步骤s20之后包括：
113.步骤s30，确定当前视觉图像内的特征点的当前移动速度，根据所述飞行模型确定所述当前移动速度时所述无人机相对地面的实际飞行高度，控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度。
114.需要说明的是，实际飞行高度可能与预设拍摄高度不一致，如检测较高目标物时，无人机相对地面的高度则比目标物的高度值小，在到达目标物时在升高进行拍摄，从而节省电量、减小无人机飞行失败的概率，确保无人机安全完成拍摄任务。
115.可以理解的，由于在检测时，地面高度并非是不变的，尤其是野外检测输电线设备时，山路崎岖陡峭，人为控制不仅增加人力成本，一旦出错则会造成无人机的损坏，因此控制无人机相对地面保持实际飞行高度可实现无人机的自动控制、避免撞击，其中控制无人机保持实际飞行高度可通过控制无人机的速度、或控制画面移动速度等方式实现。
116.步骤s40，在检测到拍摄任务时，根据所述实际飞行高度与所述拍摄任务的预设拍摄高度，控制所述无人机移动。
117.通过上述建立飞行模型，并根据飞行模型控制无人机相对地面的移动，可实现无人机飞行路线的规范性和精确性。
118.基于前述实施例，在又一实施例中，步骤s40包括：
119.步骤s41，获取拍摄任务中的目标物，在所述无人机到达所述目标物时，控制所述无人机由当前高度移动至预设拍摄高度。
120.需要说明的是，所述目标物即为无人机的拍摄对象，所述基于指定高度飞行的自动巡检系统应用的场景包括但不限于城市中的建筑、野外供电设备等，下文以输电线路为目标物进行说明。
121.可以理解的，由于输电线路跨区域分布，点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，输电线路设备长期暴露在野外，受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、覆冰以及人为因素的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、舞动等现象、树木生长引起高压放油以及绝缘劣化而导致输电线路事故，因此，针对输电线路的实际情况，可对无人机进行相应的设计，如对无人机的飞控系统覆盖电磁屏蔽材料，具有抗强电磁环境干扰的能力、配备的三维防抖云台，高倍光学变焦可见光摄像头和高精度红外热成像相机，提供4k高清图像。同时，配备高清图传系统，可实时对输电线路进行巡视，并将输电线路的各个设备和通道进行拍照或录像，给后续的输电线路实际情况分析处理提供数据支撑等。
122.步骤s42，获取所述无人机拍摄所述目标物的预设姿态数据，确定所述预设姿态数据与当前姿态数据的偏差是否大于第一阈值，若是，则修正所述无人机的当前姿态，获取所述目标物的图像。
123.需要说明的是，在本实施例实施之前，将无人机连入rtk精准定位系统，rtk精准定位系统，即在常规rtk基准站和差分gps的基础上建立，对某一区域构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准计算和发播gps改正信息，从而对该地区内的gps用户进行实时改正的定位方式，基于rtk精准定位系统，可对无人机的实时位置和规划的设定位置进行比较，从而对无人机的空间位置进行调整，因此步骤s42可以实现包括但不限于：
124.步骤s42
‑
1，巡检过程中，实时获取无人机当前位置和姿态数据，包括经度、纬度、海拔和机头方向；
125.步骤s42
‑
2，无人机到达拍照点后，将规划的飞行任务数据和当前无人机实时数据进行比较，具体地对经度、纬度、海拔和机头方向进行比较；
126.步骤s42
‑
3，如果无人机的经度、纬度、海拔等实时空间位置与规划的目标位置的偏差大于第一阈值，则向无人机发送飞行控制命令，修正无人机的空间位置，直到位置偏差
小于第一阈值，则认为无人机到达指定拍摄位置；
127.步骤s42
‑
4，如果无人机的机头方向，即姿态数据与规划的目标机头方向的偏差大于设定阈值，则向无人机发送机头旋转命令，修正无人机的机头方向，直到位置偏差小于设定阈值，则认为无人机姿态调整到指定位置。
128.通过rtk精准定位系统，无人机能够在复杂环境下实现自动化的精细作业，有利于解放生产力，提升巡检效率。其中，无人机可实现自主起降、精确定位、自主飞行巡检输电线路的无人机，能自主识别目标并拍摄，自主进行飞行控制，起降并回传照片，节省巡线人力成本。
129.可选地，在获取到目标物的图像时，还可以根据目标物的图像对拍摄精度进行优化，如基于深度神经网络模型对拍摄质量进行优化。首先整理好足够多的历史目标物的图像并进行标注，然后送入深度神经网络模型进行迭代训练，最后将训练完成后的模型部署到控制终端，对无人机传回来的实时图像进行识别，以获得高质量、高精度的目标物图像。
130.基于前述实施方式，提出第四实施例，步骤s40还包括：
131.步骤s43，若检测到所述无人机的当前位置和第一目标物的位置的偏差在第二阈值范围内，则确定所述无人机到达所述第一目标物。
132.步骤s44，获取所述第一目标物的拍摄任务，若所述第一目标物不存在拍摄任务，确定第二目标物的位置，根据所述第一目标物的位置和所述第二目标物的位置的偏差值，控制所述无人机移动至所述第二目标物。
133.具体的，无人机根据检测自身与目标物之间的位置，可以实现对多个目标物的检测，在检测的过程中，自主完成路线规划，具体可通过以下两种方式实现：
134.一种方法是从起始点开始，控制无人机以飞行模型移动至第一目标物，将当前的无人机位置信息和下一个目标物(第二目标物)的位置信息进行比较，如果偏差在第二阈值范围内，则人为无人机已经到达下一个目标物的位置，如果该目标物需要拍照，则控制机头角度和云台角度，并拍摄照片，如果不需要拍照或者拍照完成，则继续飞往下一个目标物，直到到达最后一个目标物，自动巡检结束；
135.这种方式目标物到达判断以及动作执行都由用户自己控制，方便对异常或者失败的情况进行处理。
136.另一种方法是首先将定义巡检线路中的每一个目标物以及对每一个目标物的拍摄动作，然后将定义好的目标物和对应的拍摄动作按顺序组合为无人机的路线任务，将路线任务上传到无人机飞行控制系统的任务管理器，从而让无人机自动执行路线任务，对每一目标物执行相应的拍摄动作；
137.这种方式逻辑简单，在无人机和遥控器断开连接时也能继续执行路线任务，自动化程度和稳定性较高。
138.进一步地，步骤s43包括：
139.步骤s431，确定所述无人机是否满足飞行条件。
140.需要说明的是，所述飞行条件包括但不限于：无人机的电池电量，飞行环境、飞行天气等。
141.步骤s432，若是，控制所述无人机根据所述飞行模型前往第二目标物。
142.步骤s433，若否，控制所述无人机停靠在起降点，待满足飞行条件时，控制所述无
人机根据所述飞行模型前往第二目标物。
143.具体的，在步骤s433中，需要通过视觉识别进行姿态估计，得出无人机相对于参考点的位置，进而引导无人机向基于参考点的目标位置精确降落，其中，可通过以下方式实现：
144.步骤s433
‑
1，设置与无人机的实现坐标交互的起降板，其中，起降板设置gps定位系统，以对无人机发送其降落坐标，无人机根据降落坐标飞行，且结合飞行模型，可确定降落时所需的下降高度，从而使无人机在下降一定高度后，停靠在起降板；或者，
145.步骤s433
‑
2，在降落点上预定位置分布有大中小三种图案不同的marker，无人机在制定位置开始精确降落时，在该高度无人机相机采集的图像中会首先识别到尺寸最大的marker，通过图像处理的方法得到该marker在图像中的位置，再利用相机的标定关系，不难得到相机与marker的相对位置，从而得到无人机的当前位置。确定无人机的当前位置后，控制无人机降落并引导无人机飞向下一级中等尺寸的marker上方，使得可以识别到该marker，确定无人机的当前位置。重复该过程，直至识别到最小尺寸的marker，此时无人机高度应已下降到期望的降落高度附近，从而控制无人机平稳降落。
146.应当理解，在存在多个目标物的情况下，可以设置所需数量的起降板或降落点(如车辆、充电桩等)，进一步地，结合无人机的飞行条件，还可以在起降板或降落点设置可以充电或检修的相应的设备。
147.综上所述，无人机通过摄像头，在前端进行高精度的图像识别，并实现自主飞行。接收到用户发出的指令后，无人机自主飞行到目标附近，然后启动前端图像识别，对目标的形状，范围，gps精准度，需要拍摄的物体进行识别并进行在不同角度下对识别物体的拍摄。拍摄完成后，无人机自主返航并自动把拍摄的照片回传。实现自主飞行，自主起降，自主传输，自主识别。
148.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于指定高度飞行的自动巡检系统，所述基于指定高度飞行的自动巡检系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现前述的基于指定高度飞行的自动巡检方法，并实现前述基于指定高度飞行的自动巡检方法的全部实施例，因此不再一一赘述。
149.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于指定高度飞行的自动巡检设备，参照图3，所述基于指定高度飞行的自动巡检设备包括：
150.起降板10，用于无人机的起飞和降落；
151.检测模块20，用于测量所述无人机相对地面的飞行高度并控制所述无人机以所述飞行高度飞行预设距离，获取所述预设距离内的视觉图像，确定所述视觉图像内的特征点的测量移动速度；
152.确定模块30，用于确定所述无人机在所述预设距离飞行的实际移动速度，根据所述实际移动速度与所述测量移动速度，以所述无人机相对地面的飞行高度为目标，建立飞行模型。
153.可选地，所述检测模块20，还用于：
154.控制所述无人机飞行第一预设距离，测量所述无人机飞行所述第一预设距离时相对地面的第一高度并获取所述第一预设距离内的第一视觉图像；
155.控制所述无人机飞行第二预设距离，测量所述无人机飞行所述第二预设距离时相对地面的第二高度并获取所述第二预设距离内的第二视觉图像；
156.分别确定所述第一视觉图像内的第一特征点的第一测量速度，所述第二视觉图像内的第二特征点的第二测量速度；
157.所述确定模块30，还用于：
158.确定所述无人机在所述第一高度下的第一实际速度，和在所述第二高度下的第二实际速度；
159.根据所述第一高度下的所述第一测量速度与所述第一实际速度的关系式、所述第二高度下所述第二测量速度与所述第二实际速度的关系式，建立所述无人机相对地面的飞行高度的飞行模型。
160.可选地，所述检测模块20，还用于：
161.获取在所述第一视觉图像的第一时长内，所述第一特征点的像素的移动距离，根据所述第一时长和所述第一特征点的像素的移动距离确定第一测量速度；
162.获取在所述第二视觉图像的第二时长内，所述第二特征点的像素的移动距离，根据所述第二时长和所述第二特征点的像素的移动距离确定第二测量速度。
163.可选地，所述确定模块30，还用于：
164.获取所述预设距离内所述无人机的移动路径和移动时长，确定所述移动路径的起点的经纬度和终点的经纬度；
165.根据所述移动时长、起点的经纬度和终点的经纬度确定所述无人机的实际移动速度。
166.可选地，所述确定模块30，还用于：
167.确定当前视觉图像内的特征点的当前移动速度，根据所述飞行模型确定所述当前移动速度时所述无人机相对地面的实际飞行高度，控制所述无人机相对地面保持所述实际飞行高度；
168.在检测到拍摄任务时，根据所述实际飞行高度与所述拍摄任务的预设拍摄高度，控制所述无人机移动。
169.可选地，所述确定模块30，还用于：
170.根据环境条件控制所述无人机调整所述实际飞行高度，并控制所述无人机相对对地面以调整后的飞行高度飞行。
171.可选地，所述确定模块30，还用于：
172.若检测到所述无人机的当前位置和第一目标物的位置的偏差在第二阈值范围内，则确定所述无人机到达所述第一目标物；
173.获取所述第一目标物的拍摄任务，若所述第一目标物不存在拍摄任务，确定第二目标物的位置，根据所述第一目标物的位置和所述第二目标物的位置的偏差值，控制所述无人机移动至所述第二目标物。
174.可选地，所述确定模块30，还用于：
175.确定所述无人机是否满足飞行条件；
176.若是，控制所述无人机根据所述飞行模型前往第二目标物；
177.若否，控制所述无人机停靠在起降点，待满足飞行条件时，控制所述无人机根据所
述飞行模型前往第二目标物。
178.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
179.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
180.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
181.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。