一种无人机挂载装置以及无人机的制作方法

本实用新型实施例涉及无人机巡航检测技术领域，尤其涉及一种无人机挂载装置以及无人机。

背景技术：

随着我国特高压电网建设步伐的不断加快，长距离、大跨越、高海拔的架空输电线路规模越来越大，利用无人机对架空输电线路开展巡检作业已经取得广泛应用。利用无人机进行检测具有巡检效率高、巡检成本低、杆塔顶部巡检效果好、远程操控简单可靠、受环境影响限制小等特点，可以实现对架空输电线路多范围、多频次、多角度巡检。

通过无人机进行检测，通常是飞手手动操控无人机，在可视范围内进行巡检，但已不能满足实际需求，无人机巡检逐渐由半自动向自动巡检系统转变。目前，无人机的自动巡检技术是通过使无人机精准到达指定位置后，拍摄目标物体的图像后，将图像返回地面站或者pc端，进行图像识别。

现有技术的无人机自动巡检技术由于需要将图像传输至地面站或者pc端，图像识别效率低，并且现有技术只使无人机到达指定位置，无法保证无人机的精准定位以及图像拍摄精度，从而无法保证图像识别结果的准确性。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种无人机挂载装置以及无人机，可以提高无人机采集图像的精准度以及图像处理的效率，可以适用于多种类型的无人机。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机挂载装置，该装置包括：图像处理器、网络接口、转换接口、电源接口、以及载波相位差分rtk定位仪器；

其中，所述图像处理器与所述网络接口的第一端相连，所述网络接口的第二端与所述转换接口的第一端相连，所述转换接口的第二端与无人机的网络端相连；

所述挂载装置通过电源接口连接于无人机的电源端；

所述rtk定位仪器连接于无人机的控制端。

可选的，所述转换接口可拆卸。

可选的，所述图像处理器，用于接收目标物体的图像，检测所述目标物体是否在所述图像的中间位置；将检测结果发送至无人机的控制端，以调整云台上的摄像装置。

可选的，所述装置，还包括温度传感器，所述温度传感器与所述图像处理器连接。

可选的，所述装置，还包括湿度传感器，所述湿度传感器与所述图像处理器连接。

可选的，所述装置，还包括光敏传感器，所述光敏传感器与所述图像处理器连接。

可选的，所述装置，还包括报警仪器，所述报警仪器与所述图像处理器连接。

可选的，所述装置，还包括气压定高装置，所述气压定高装置与无人机的控制端连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种无人机，该无人机包括：至少一个摄像装置、搭载所述摄像装置的云台、以及如本实用新型任意实施例所述的无人机挂载装置；

所述挂载设置于所述无人机本体上所述摄像装置与所述无人机的网络端连接。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种无人机，该无人机包括：至少一个摄像装置、搭载所述摄像装置的云台、以及至少一个如本实用新型任意实施例所述的无人机挂载装置，所述挂载装置与所述摄像装置一一对应；所述挂载装置设置于所述云台与所述无人机本体之间，所述摄像装置与无人机的网络端连接。

本实用新型通过提供一种包括图像处理器、网络接口、转换接口、电源接口以及载波相位差分rtk定位仪器的无人机挂载装置，解决了利用无人机巡检时，图像处理效率低的问题，实现了提高无人机采集图像的精准度以及图像处理的效率，并适用于多种类型无人机的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种无人机挂载装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的无人机获取图像的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的无人机未调整时拍摄的图像示意图；

图4是本实用新型实施例提供的无人机调整后拍摄的图像示意图；

图5是本实用新型实施例提供的无人机挂载装置的图像检测示意图；

图6是本实用新型实施例提供的无人机挂载装置的电源管理模块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种无人机的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种无人机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种无人机挂载装置的结构示意图，本实施例可适用于无人机巡检特高压架空输电线路的情况，如图1所示，该装置包括：图像处理器110、网络接口120、转换接口130、电源接口140、以及载波相位差分(real-timekinematic，rtk)定位仪器150；

其中，图像处理器110与网络接口120的第一端相连，网络接口120的第二端与转换接口130的第一端相连，转换接口130的第二端与无人机的网络端相连；挂载装置100通过电源接口140连接于无人机的电源端；rtk定位仪器150连接于无人机的控制端。

在本实用新型的具体实施例中，无人机上可以安装摄像装置，比如摄像头、录像机等，可以获取包含目标物体的图像，目标物体可以是特高压电网中的一些需要进行检测的物体，例如杆塔顶部的绝缘子挂点。无人机获取的图像可以通过无人机的网络端经过转换接口130和网络接口120传输至图像处理器110。rtk定位仪器150是一种具有极高定位精度的定位仪器，可以通过rtk定位仪器150与无人机控制端的连接，实现无人机的精准定位，可以使无人机精准到达指定位置进行巡航检测，比无人机自带的全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)定位具有更好的定位效果。挂载装置100可以通过无人机的电源供电进行工作。

在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，转换接口130可拆卸。网络接口120为千兆网口，可以实现图像的快速传输。

在本实用新型的一个具体实施例中，可以将转换接口130设置为可拆卸的，可以将网络接口120的第二端设置为通用接口，转换接口130的第一端为与网络接口120的第二端匹配的接口，例如，网络接口120的第二端设置为通用的usb接口的子口，转换接口130的第一端设置为与通用的usb接口匹配的母口。转换接口130的第二端，可以具体根据无人机的网络端的接口具体设置，可以是与无人机的网络端的接口相匹配的接口，可以满足不同种类的无人机与挂载装置100的连接。通过可拆卸的转换接口130可以实现挂载装置100的结构调整，适用于不同种类的无人机，同时还可以避免为适用多种种类的无人机需要在挂载装置设置多种对应类型的网络接口时，增加挂载装置重量，造成无人机负载重。

在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，图像处理器110，用于接收目标物体的图像，检测目标物体是否在图像的中间位置；将检测结果发送至无人机的控制端，以调整云台上的摄像装置。

在本实用新型的一个具体实施例中，图像处理器110可以是图像传感器，可以采用海思ascend310的ai处理器，对接收到的无人机获取的图像进行检测。可以通过对图像的边缘以及目标物体的轮廓进行提取，判断目标物体在图像中的位置。

图2是本实用新型实施例提供的无人机获取图像的示意图，如图2所示，无人机到达指定位置后，可以根据预设动作对无人机的云台进行调整，拍摄包含目标物体201的图像202。其中，图像处理器可以设置存储器卡槽，可以是快闪存储器(trans-flash，tf)卡槽，tk卡槽可以与图像处理器以及无人机的控制端连接，可以用于安装tk卡。指定位置和预设动作可以存储在tk卡中，指定位置可以是无人机需要到达位置的信息，可以是经度和纬度；预设动作可以是云台需要调整的方向以及角度。

图3是本实用新型实施例提供的无人机未调整时拍摄的图像示意图，图4是本实用新型实施例提供的无人机调整后拍摄的图像示意图。如图3所示，目标物体(绝缘子挂点)不在图像的中间位置，图像处理器可以检测目标物体在图像中的位置，并根据目标物体在图像中的位置，确定无人机的云台需要调整的方向及转动的角度，并将调整的方向及转动的角度发送至无人机的控制端，调整无人机的云台，以调整云台上的摄像装置。如图4所示，调整之后无人机可以拍摄到目标物体在图像中间位置的图形。可以实现无人机的自适应调节，使无人机拍摄图像的角度更精确，目标物体的拍摄精度更高，可以提升后续目标物体的缺陷识别准确度。

在本实用新型的一个具体实施例中，图像处理器110可以对目标物体在图像的中间位置的图像，如图4所示的图像，进行进一步的检测，可以检测目标物体是否在存在缺陷。可以实现目标物体的缺陷在线检测，无需将图像传输至地面站或者设备端(如计算机)进行检测，可以提高检测效率。

在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，挂载装置还包括温度传感器，温度传感器与图像处理器连接。在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，挂载装置还包括湿度传感器，湿度传感器与图像处理器连接。在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，挂载装置还包括光敏传感器，光敏传感器与图像处理器连接。

其中，温度传感器可以检测图像获取时的温度，湿度传感器可以检测图像获取时的湿度，光敏传感器可以检测图像获取时的亮度。图像处理器可以根据图像获取时的温度、湿度以及亮度，精准的对图像进行滤波，消除阴影等对图像处理的影响，可以提高目标物体的检测准确度与精度。此外，图像处理器也可以根据温度、湿度以及亮度等数据判断是否无人机适合进行拍摄巡检，可以将结果发送至无人机的控制端或者地面站等，可以在天气条件不适合无人机巡航检测时，使无人机返回，避免对无人机的损耗，也避免因天气因素导致目标物体的检测不准。

在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，挂载装置还包括报警仪器，报警仪器与图像处理器连接。报警仪器可以在图像处理器检测目标物体存在缺陷时进行报警，以使管理人员及时发现目标物体存在的问题，并及时进行检修工作。报警仪器也可以在图像处理器判断天气条件不适合无人机巡航检测时进行报警，以使管理人员及时控制无人机返回，避免对无人机的损耗，也避免因天气因素导致目标物体的检测不准。其中，报警仪器可以是蜂鸣器，喇叭等，本实用新型实施例不做具体限定。

图5是本实用新型实施例提供的无人机挂载装置的图像检测示意图，如图5所示，在本实用新型实施例的具体实施例中，可以将图像处理器检测目标物体是否在图像的中间位置，云台需要调整的角度以及方向等检测结果数据传输至无人机的控制端，无人机可以据此对云台进行调整。也可以将图像处理器检测目标物体存在缺陷时，或者天气条件不适合无人机巡航检测时，将缺陷检测结果或者天气情况判断结果传输至无人机的网络端，无人机可以将结果发送至地面站，地面站的报警装置与无人机挂载装置的报警仪器可以进行同步报警，可以使管理人员及时获取到报警信号，进行后续处理。

在本实用新型实施例的一个实施方式中，可选的，挂载装置还包括气压定高装置，气压定高装置与无人机的控制端连接。气压定高装置可以以气压敏感元件作为传感器感受大气压力，可以测量无人机的飞行高度，实现无人机飞行高度的准确定位。

图6是本实用新型实施例提供的无人机挂载装置的电源管理模块的结构示意图，如图6所示，无人机挂载装置可以设置电源管理模块将无人机的电源转换为不同电压、电流的电源，为无人机挂载装置中各器件提供相适应的电源，使无人机挂载装置中各器件能够正常工作。

本实施例的技术方案，通过提供一种包括图像处理器、网络接口、转换接口、电源接口以及载波相位差分rtk定位仪器的无人机挂载装置，解决了利用无人机巡检时，图像处理效率低的问题，实现了提高无人机采集图像的精准度以及图像处理的效率，并适用于多种类型无人机的效果。

图7是本实用新型实施例提供的一种无人机的结构示意图，如图7所示，该无人机，包括：至少一个摄像装置、搭载所述摄像装置的云台、以及如本实用新型任意实施例所述的无人机挂载装置；挂载设置于无人机上，摄像装置与无人机的网络端连接。

其中，摄像装置可以是摄像头、录像机等设备，可以在无人机到达指定位置为，云台带动摄像头按照预设动作进行调整后，拍摄目标物体，获取目标物体的图像或者影像。摄像装置可以是多个，可以在一个摄像装置发生故障时启动另一个摄像装置，也可以是多个摄像装置对目标物体进行多角度、全方面的拍摄。云台与摄像装置可以是一一对应的，可以通过调整云台对应的调整云台上的摄像装置，调节灵活，可操作性高。

在本实用新型实施例的具体实施例中，无人机挂载装置可以设置在无人机的任意位置，例如可以在无人机的机体内部，可以由一个无人机挂载装置同时对所有摄像装置获取的图像或者影像进行处理，可以减少无人机的负载。分别判断各个摄像装置获取的图像或者影像中目标物体是否在中间位置，并确定各个摄像装置对应的云台需要调整的角度以及方向，以使目标物体在图像或者影像的中间位置。待目标物体在图像或者影像的中间位置时，对目标物体进行检测，判断目标物体是否存在缺陷，若目标物体存在缺陷，可以将存在缺陷的结果反馈至无人机，由无人机反馈至地面站进行报警，或者无人机挂载装置可以直接进行报警；以使管理人员及时发现问题，进行检修。

其中，无人机挂载装置包括：图像处理器、网络接口、转换接口、电源接口、以及rtk定位仪器；其中，图像处理器与网络接口的第一端相连，网络接口的第二端与转换接口的第一端相连，转换接口的第二端与无人机的网络端相连；挂载装置通过电源接口连接于无人机的电源端；rtk定位仪器连接于无人机的控制端。

可选的，转换接口可拆卸。

可选的，图像处理器，用于接收目标物体的图像，检测目标物体是否在图像的中间位置；将检测结果发送至无人机的控制端，以调整云台上的摄像装置。

可选的，挂载装置还包括温度传感器，温度传感器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括湿度传感器，湿度传感器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括光敏传感器，光敏传感器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括报警仪器，报警仪器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括气压定高装置，气压定高装置与无人机的控制端连接。

本实施例的技术方案，通过提供一种无人机，包括摄像装置、云台、以及本实用新型任意实施例的无人机挂载装置，解决了利用无人机巡检时，图像处理效率低、定位不精确的问题，实现了提高无人机采集图像的精准度以及图像处理的效率，并适用于多种类型无人机的效果，并可以在摄像装置故障时可以启用备用摄像装置继续进行巡航检测，也可以快速实现对目标物体的全面检测同时减轻无人机负载。

图8是本实用新型实施例提供的一种无人机的结构示意图，如图8所示，该无人机，包括：至少一个摄像装置、搭载所述摄像装置的云台、以及至少一个如本实用新型任意实施例所述的无人机挂载装置，挂载装置与摄像装置一一对应；挂载装置设置于云台与无人机之间，摄像装置与无人机的网络端连接。

其中，摄像装置可以是摄像头、录像机等设备，可以在无人机到达指定位置为，云台带动摄像头按照预设动作进行调整后，拍摄目标物体，获取目标物体的图像或者影像。摄像装置可以是多个，可以在一个摄像装置发生故障时启动另一个摄像装置，也可以是多个摄像装置对目标物体进行多角度、全方面的拍摄。云台与摄像装置可以是一一对应的，可以通过调整云台对应的调整云台上的摄像装置，调节灵活，可操作性高。

在本实用新型实施例的具体实施例中，无人机挂载装置可以设置在云台与无人机之间的位置，无人机挂载装置可以与云台一一对应，可以由无人机挂载装置接收对应云台上搭载的摄像装置拍摄的图像或者影像，并对图像或者影像进行处理。判断对应的摄像装置获取的图像或者影像中目标物体是否在中间位置，并确定对应的云台需要调整的角度以及方向，以使目标物体在图像或者影像的中间位置。待目标物体在图像或者影像的中间位置时，对目标物体进行检测，判断目标物体是否存在缺陷，若目标物体存在缺陷，可以将存在缺陷的结果反馈至无人机，由无人机反馈至地面站进行报警，或者无人机挂载装置可以直接进行报警；以使管理人员及时发现问题，进行检修。多个无人机挂载装置可以并行地实现图像的快速处理，可以实现目标物体全方位的快速检测，提升目标物体的缺陷识别效率。

其中，无人机挂载装置包括：图像处理器、网络接口、转换接口、电源接口、以及rtk定位仪器；其中，图像处理器与网络接口的第一端相连，网络接口的第二端与转换接口的第一端相连，转换接口的第二端与无人机的网络端相连；挂载装置通过电源接口连接于无人机的电源端；rtk定位仪器连接于无人机的控制端。

可选的，转换接口可拆卸。

可选的，图像处理器，用于接收目标物体的图像，检测目标物体是否在图像的中间位置；将检测结果发送至无人机的控制端，以调整云台上的摄像装置。

可选的，挂载装置还包括温度传感器，温度传感器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括湿度传感器，湿度传感器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括光敏传感器，光敏传感器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括报警仪器，报警仪器与图像处理器连接。

可选的，挂载装置还包括气压定高装置，气压定高装置与无人机的控制端连接。

本实施例的技术方案，通过提供一种无人机，包括摄像装置、云台、以及本实用新型任意实施例的无人机挂载装置，解决了利用无人机巡检时，图像处理效率低、定位不精确的问题，实现了提高无人机采集图像的精准度以及图像处理的效率，并适用于多种类型无人机的效果，并可以在摄像装置故障时可以启用备用摄像装置继续进行巡航检测，也可以并行地处理图像，快速实现对目标物体的全面检测，同时提高无人机云台的控制精度。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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