深海网箱无人自动检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及深海探测设备技术领域，具体地涉及一种深海网箱无人自动检测方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.随着深海鱼种高利润的回报和网箱技术发展带来的成本下降，深海养殖发展规模迅速扩大，所以深海养殖网箱的需求也越来越大。新材料、新技术的开放和应用，也使得深海网箱的性能不断提高。但是网箱的渔网经常会发生破损，给渔民造成巨大的经济损失，所以渔民都会定期的请蛙人检查网箱的渔网是否有破损。目前的网箱检测通常需要聘请专业的蛙人进行人工检测，采用人工检测不仅费用高且检测不全面，还存在安全风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种无需人工检测、检测效率高的深海网箱无人自动检测方法、装置、电子设备及存储介质。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种深海网箱无人自动检测方法，应用于无人机，所述方法包括：
5.获取目标对象的目标距离信息；
6.若所述目标距离信息符合预设距离信息，则控制进入环绕目标自检模式；
7.在所述环绕目标自检模式下，持续获取目标对象的目标检测信息和所述无人机的探底距离信息，并对所述目标检测信息进行传输和/或存储；
8.若探底距离信息符合预设探底信息，则控制退出环绕目标自检模式，并停止获取所述目标检测信息和所述探底距离信息。
9.为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种深海网箱无人自动检测装置，包括用于执行如上所述的深海网箱无人自动检测方法的单元。
10.为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器之间通过通信总线完成相互间的通信；
11.存储器，用于存放计算机程序；
12.处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上所述的深海网箱无人自动检测方法的步骤。
13.为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时实现如上所述的深海网箱无人自动检测方法的步骤。
14.本发明提供的深海网箱无人自动检测方法、装置、电子设备及存储介质，应用于无人机，方法包括：获取目标对象的目标距离信息；若目标距离信息符合预设距离信息，则控制进入环绕目标自检模式；在环绕目标自检模式下，持续获取目标对象的目标检测信息和
无人机的探底距离信息，并对目标检测信息进行传输和/或存储；若探底距离信息符合预设探底信息，则控制退出环绕目标自检模式，并停止获取目标检测信息和探底距离信息。本发明通过无人机自动获取目标距离信息，当目标距离信息符合预设距离信息时，自动进入环绕目标自检模式，在环绕目标活动的情况下获取到针对网箱的目标检测信息，目标检测信息可直接进行传输给地面用于查看，或者先进行存储待无人机离开水下后进行查看，避免了人工检测的高花费和安全隐患。无人机在进行检测时还会根据获取到的探底距离信息判断是否达到网箱检测的终点，从而判断检测是否全部完成，有效的提高了检测效率，避免出现检测不全面的问题。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对发明中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
16.图1是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的流程示意图。
17.图2是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的子流程示意图。
18.图3是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的子流程示意图。
19.图4是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的子流程示意图。
20.图5是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的子流程示意图。
21.图6是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的子流程示意图。
22.图7是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的子流程示意图。
23.图8是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测装置的模块示意图。
24.图9是本发明一实施例的电子设备的模块示意图。
25.图10是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的坐标示意图。
26.图11是本发明一实施例的深海网箱无人自动检测方法的区域模型示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将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。
28.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
29.还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
30.请参考图1，本发明提供了一种深海网箱无人自动检测方法，应用于无人机，所述
方法包括：
31.s101：获取目标对象的目标距离信息。
32.可理解地，目标对象为网箱、渔网等被探测物，目标距离信息表示无人机的距离探测器与网箱或渔网之间的距离，或者表示无人机与网箱或渔网之间的距离，无人机的距离探测器包括但不限于声波测距传感器。
33.s102：若所述目标距离信息符合预设距离信息，则控制进入环绕目标自检模式。
34.可理解地，当获取到目标距离信息后，无人机会将目标距离信息与预先设定的预设距离信息进行比较，若判断出目标距离信息符合预设距离信息，即无人机与网箱或渔网之间的距离符合设定的距离要求，或无人机的距离探测器与网箱或渔网之间的距离符合设定的距离要求，则无人机会进入环绕目标自检模式，从而进入自动检测状态。若判断出目标距离信息不符合预设距离信息，则无人机会控制电机输出使其继续移动，直至符合要求，在此期间，无人机的距离探测器会一直获取目标距离信息。
35.s103：在所述环绕目标自检模式下，持续获取目标对象的目标检测信息和所述无人机的探底距离信息，并对所述目标检测信息进行传输和/或存储。
36.可理解地，当无人机进入环绕目标自检模式后，无人机会按照环绕目标自检模式所设定的要求环绕网箱或渔网进行活动，同时会通过无人机的摄像、拍照等检测工具进行信息的收集，收集到的信息作为目标检测信息用于传输和/或存储。其可以进行本地存储或者直接采用常见的无线传输方式传输至水上设备，用于查看，水上设备包括但不限于电脑、手机、ipad等终端。也可以进行本地存储后，待无人机从水下出来后，通过其他传输方式传输给其他终端进行查看。
37.s104：若探底距离信息符合预设探底信息，则控制退出环绕目标自检模式，并停止获取所述目标检测信息和所述探底距离信息。
38.可理解地，探底距离信息表示无人机/无人机的距离探测器距离水域底部的距离，或者表示无人机/无人机的距离探测器距离距离网箱/渔网底部的距离。
39.本发明通过无人机自动获取目标距离信息，当目标距离信息符合预设距离信息时，自动进入环绕目标自检模式，在环绕目标活动的情况下获取到针对网箱的目标检测信息，目标检测信息可直接进行传输给地面用于查看，或者先进行存储待无人机离开水下后进行查看，避免了人工检测的高花费和安全隐患。无人机在进行检测时还会根据获取到的探底距离信息判断是否达到网箱检测的终点，从而判断检测是否全部完成，有效的提高了检测效率，避免出现检测不全面的问题。
40.进一步地，请参考图2，本发明的启动目标环绕自检模式包括角度对准，所述角度对准包括：
41.s201：获取第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息，运算得到目标角速度信息。
42.可理解地，本发明的无人机包括至少一个距离探测器，其中，第一距离信息表示无人机的左侧距离探测器测得的无人机/无人机的距离探测器距离网箱/渔网的距离，第二距离信息表示无人的右侧距离探测器测得的无人机/无人机的距离探测器距离网箱/渔网的距离，预设夹角信息表示无人机的左侧距离探测器与右侧距离探测器之间的角度。
43.s202：获取探测角速度信息，根据所述目标角速度信息和探测角速度信息，运算得
到旋转扭矩。
44.可理解地，探测角速度信息由无人机自身的角速度探测器获取。
45.具体地，旋转扭矩的运算公式为：
46.f＝kp*error_now+ki*error_sum+kd*(error_now
–
error_last)；
47.其中，f表示旋转扭矩，kp表示pid比例项系数，ki表示pid积分项系数，kd表示微分项系数，error_now表示当前角速度误差，error_sum表示累积角速度误差，error_last表示上一次角速度误差，error_now、error_sum和error_last均可以通过获取到的目标角速度和探测速度得到。旋转扭矩f，归一化，范围(-1,0,1,0)。
48.s203：根据所述旋转扭矩控制进行角度对准。
49.可理解地，无人机可根据获取到旋转扭矩，控制进行转动的执行单元进行相应的转动操作，从而实现无人机的摄像、拍照等检测工具对准网箱/渔网，提高信息获取的准确度，从而提高检测效率。
50.进一步地，请参考图3，并结合图10，本发明的获取第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息，运算得到目标角速度信息包括：
51.s301：根据所述第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息，运算得到目标距离差信息。
52.可理解地，获取到第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息后，通过公式：
53.c2＝a2+b
2-2abcos2β；
54.运算得到目标距离差信息，其中，a表示第一距离信息，b表示第二距离信息，c表示目标距离差信息，β表示预设夹角信息。
55.s302：根据所述目标距离差信息，运算得到目标角度信息。
56.可理解地，获取到目标距离差信息后，通过公式：
57.θ＝90-acosf((b-a*cos(2β))/c)-β；
58.运算得到目标角度信息，其中，a表示第一距离信息，b表示第二距离信息，c表示目标距离差信息，β表示预设夹角信息，θ表示目标角度信息。
59.s303：根据所述目标角度信息，运算得到目标角度差信息。
60.可理解地，获取到目标角度信息后，通过公式：
61.error＝radians(θ)；
62.运算得到目标角度差信息，其中，radians()为一种将角度转换为弧度的函数，θ表示目标角度信息，error表示目标角度差信息，单位为弧度。
63.s304：根据所述目标角度差信息，运算得到目标角速度。
64.可理解地，当获取到目标角度差信息后，采用直线和开平方曲线结合的方式对目标角度差进行转换，具体包括：
65.通过公式：
66.linear_dist＝accel_max/sq(p)；
67.运算得到线性距离，其中，linear_dist表示线性距离，accel_max表示允许最大角加速度，单位rad/s2，p表示线性段比例系数，p越小越趋于线性，反之。
68.通过公式：
69.当error》linear_dist，vel＝sqrt(2.0*accel_max*(error-(linear_dist/
2.0)))；
70.当error《-linear_dist，vel＝-sqrt(2.0*accel_max*(-error-(linear_dist/2.0)))；
71.当error》＝-linear_dist&&error《＝linear_dist，vel＝error*p；
72.得到目标角速度，其中，error表示目标角度差信息，linear_dist表示线性距离，p表示线性段比例系数，vel表示目标角速度。
73.进一步地，请参考图4，本发明的启动目标环绕自检模式还包括侧移，所述侧移包括：
74.s401：获取预设平移力矩。
75.可理解地，预设平移力矩为无人机下水前进行设置时，设定好的输出力矩输出量。
76.s402：根据所述预设平移力矩控制进行侧移。
77.可理解地，无人机根据预设平移力矩控制对应的电机输出，电机输出使得无人机移动至相应的位置。
78.进一步地，请参考图5，并结合图11，本发明的启动目标环绕自检模式还包括进行闭环检测，所述闭环检测包括：
79.s501：构建区域模型。
80.可理解地，通过角度划分等定位方式，将网箱/渔网周围区域平均划分为若干块区域，并对每一块划分出来的区域进行标号处理，每一块标号区域的边界首尾相连。例如，将无人机下水后进入网箱/渔网的当前区域标号为1号区域，则将无人机接下来需要转圈经过的区域依次排列为2号区域、3号区域
……
，具体的区域划分根据实际需求进行设置，划分好标号区域后，对应相应的角度数据、定位数据构建区域模型。
81.具体地，区域模型包括8块区域，由无人机首次所在区域为1号区域，并依次将剩下的区域进行标号，且设定1号区域的角度范围或其他定位数据范围，其中，1号区域、3号区域、5号区域、7号区域设定为实体区域，2号区域、4号区域、6号区域和八号区域设定为边界区域，其他区域同样设定角度范围或其他定位数据范围。
82.s502：根据所述区域模型，控制进行侧移。
83.可理解地，根据构建好的区域模型，无人机在环绕目标自检模式下控制进行侧移，并且同时进行目标检测信息和探底距离信息的获取。
84.s503：获取当前区域信息。
85.可理解地，当前区域信息包括但不限于网箱/渔网的图像信息、无人机相对于网箱/渔网的定位信息，当前区域信息用于识别无人机当前所在区域模型中的相对位置。具体表示为无人机位于哪一块标号区域内。
86.s504：若所述当前区域信息符合第一条件，则统计侧移经过的区域得到区域计数。
87.可理解地，在无人机进行侧移的过程中，会一直获取当前区域信息，并对当前区域信息进行判断。其中，第一条件表示无人机由上一区域移动至下一区域，若无人机已经由上一区域移动至下一区域，则统计无人机自第一块区域移动经过的实体区域的区域计数。
88.具体地，无人机从1号区域开始进行侧移，当无人机移动至2号区域时，则获取到的当前区域信息为2号区域的图像信息或定位信息，则当前区域信息符合第一条件，此时会统计无人机所经过的区域计数，此时的区域计数为1；当无人机移动至3号区域时，则获取到的
当前区域信息为3号区域的图像信息或定位信息，则当前区域信息符合第一条件，此时会统计无人机所经过的区域计数，此时的区域计数为2。
89.s505：若所述区域计数符合第二条件，则停止侧移。
90.可理解地，第二条件表示无人机所经过的区域符合设定的区域个数，使得无人机可以完整的移动了一周圈。
91.具体地，若无人机从1号区域开始进行侧移，无人机环绕网箱/渔网侧移的第一圈，设定第二条件为区域计数达到6，当无人机侧重新侧移到1号区域时，此时区域计数为5，当无人机离开1号区域边界进入2号区域时，此时区域计数为6，则可以停止进行侧移。从无人机进行第二圈开始，设定第二条件为区域计数达到5即可，这样可保证无人机能够完整的环绕一圈，避免出现检测不全面的情况。
92.s506：获取探底距离信息。
93.可理解地，探底距离信息为无人机/无人机距离探测器距离网箱/渔网底部或水底的距离。
94.s507：若探底距离信息符合预设探底信息，则控制退出环绕目标自检模式。
95.可理解地，若探底距离信息不符合预设探底信息，则无人机下降设定的高度，然后重复步骤s501至步骤s506。
96.进一步地，请参考图6，本发明的闭环检测还包括：
97.s601：获取探底距离信息。
98.s602：若探底距离信息不符合预设探底信息，则按照设定要求控制进行移动。
99.可理解地，按照设定高要求进行移动，其可根据无人机拍照、拍摄的高度或尺寸进行设置，以保证所获取到的目标检测信息更加全面。
100.s603：若移动完成，则控制进行侧移。
101.本发明的无人机在环绕目标自检模式下，环绕目标对象网箱/渔网进行环绕探测检测，在环绕过程中会进行角度对准、侧移以及闭环检测。角度对准可保证无人机的检测工具能够从设定的角度来获取到所需要的检测的信息，例如保证无人机的摄像头能够在环绕过程中一直处于正对网箱的角度，使得拍摄画面更加的清楚清晰，从而保证后续查看相关信息时，能够准确的判断出是否存在问题，提高检测效率。无人机的侧移和向下移动，由事先设定好的输出，保证无人机持续的沿着网箱向侧面移动或向下移动，从而使得无人机的检测工具能够全面的将网箱/渔网需要检测的信息检测到。另外，在侧移的过程中，无人机进行闭环检测，可以有效保证无人机在环绕过程中经过将网箱/渔网的所有区域/位置，从而保证无人机的检测工具可以对网箱/渔网进行更加全面的检测，进一步提高了检测效率。
102.进一步地，请参考图7，本发明的获取目标距离信息包括：
103.s701：获取启动指令，根据启动指令进行移动。
104.s702：获取范围距离信息，若所述范围距离信息符合预设范围信息，则启动定距模式并获取所述目标距离信息。
105.可理解地，启动指令可以是人操作手持终端或者其他地面终端对无人机进行控制输出的，其用于控制无人机进行水下，达到网箱/渔网的周围。当无人机在可探测范围内探测到网箱/渔网后，则可进入自动模式，启动定距模式获取目标距离信息，然后通过移动保持无人机与网箱/渔网的距离。
106.请参考图8，本发明还提供了一种深海网箱无人自动检测装置800，包括用于执行如上所述的深海网箱无人自动检测方法的单元，所述深海网箱无人自动检测装置800包括：
107.第一获取单元801，获取目标距离信息。
108.第一控制单元802，若所述目标距离信息符合预设距离信息，则控制进入环绕目标自检模式。
109.第二获取单元803，在所述环绕目标自检模式下，持续获取目标检测信息和探底距离信息，并对所述目标检测信息进行传输和/或存储。
110.第二控制单元804，若探底距离信息符合预设探底信息，则控制退出环绕目标自检模式，并停止获取目标检测信息和探底距离信息。
111.在一实施例中，所述启动目标环绕自检模式包括角度对准，所述角度对准包括：
112.获取第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息，运算得到目标角速度信息；
113.获取探测角速度信息，根据所述目标角速度信息和探测角速度信息，运算得到旋转扭矩；
114.根据所述旋转扭矩控制进行角度对准。
115.在一实施例中，所述获取第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息，运算得到目标角速度信息包括：
116.根据所述第一距离信息、第二距离信息和预设夹角信息，运算得到目标距离差信息；
117.根据所述目标距离差信息，运算得到目标角度信息；
118.根据所述目标角度信息，运算得到目标角度差信息；
119.根据所述目标角度差信息，运算得到目标角速度。
120.在一实施例中，所述启动目标环绕自检模式还包括侧移，所述侧移包括：
121.获取预设平移力矩；
122.根据所述预设平移力矩控制进行侧移。
123.在一实施例中，所述启动目标环绕自检模式还包括进行闭环检测，所述闭环检测包括：
124.构建区域模型；
125.根据所述区域模型，控制进行侧移；
126.获取当前区域信息；
127.若所述当前区域信息符合第一条件，则统计侧移经过的区域得到区域计数；
128.若所述区域计数符合第二条件，则停止侧移；
129.获取探底距离信息；
130.若探底距离信息符合预设探底信息，则控制退出环绕目标自检模式。
131.在一实施例中，所述闭环检测还包括：
132.获取探底距离信息；
133.若探底距离信息不符合预设探底信息，则按照设定要求控制进行移动；
134.若移动完成，则控制进行侧移。
135.在一实施例中，所述获取目标距离信息包括：
136.获取启动指令，根据启动指令进行移动；
137.获取范围距离信息，若所述范围距离信息符合预设范围信息，则启动定距模式并获取所述目标距离信息。
138.请参考图9，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904，其中，处理器901、通信接口902和存储器903之间通过通信总线904完成相互间的通信；
139.存储器903，用于存放计算机程序；
140.处理器901，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上所述的深海网箱无人自动检测方法的步骤。
141.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时实现如上所述的深海网箱无人自动检测方法的步骤。
142.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
143.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
144.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
145.以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。