基于无人机视觉的风机桨叶叶尖定位方法

来源：计算机工程与应用杂志2023年第12期北京时间：

作者：焦嵩鸣, 白健鹏, 首云锋, 陈雨溪, 钟宇飞

单位：华北电力大学 自动化系，河北 保定 071003

摘要：应用无人机对风力发电机进行自主巡检时，需对其桨叶叶尖做出精准定位。为此提出一种基于无人机视觉的叶尖定位方法。无人机利用风机粗略偏航信息到达指定位置后，并利用Yolov5模型对风机桨叶、轮毂等部位进行特征提取；根据提取到的特征点计算单应性矩阵并将其分解，得到无人机偏移量；基于混合式视觉伺服设计修正器对无人机位姿进行修正，从而使无人机正对风机并进行全景图采集，同时对其进行了稳定性分析；利用全景图以及无人机的位姿对桨叶叶尖进行三维空间定位。仿真实验表明，设计的控制器可以使无人机在15?s内自主完成正对风机操作并对其进行全景图采集，提出的方法可对风机桨叶叶尖进行精准定位，定位误差仅在±5?m内。

关键词：风力发电机,无人机,Yolov5,视觉伺服,单应性矩阵,叶尖定位