[发明专利]基于BIM技术的无人机隧道巡检方法

摘要

本发明揭示了一种基于BIM技术的无人机隧道巡检方法，步骤如下：通过BIM技术建立隧道模型，并将其导入到三维引擎中，利用坐标系转换方法获得无人机导航坐标系与三维引擎相机坐标系之间关系，建立无人机与三维引擎相机之间的对应关系；在三维引擎中设置相机按巡检线路进行漫游，通过坐标系转换方法转换为无人机运动轨迹参数；无人机通过信息融合算法获得其在隧道中运动状态；RGB‑D相机巡检的视频通过视频传输模块传输到地面工作站，利用基于BIM技术所做隧道模型进行视频图像与模型的贴图、拼接、匹配和组合，最终得到巡检线路的真实三维模型，进而清楚掌握目前线路的具体情况和有无隧道病害隐患。本发明能加快隧道巡检的工作效率。

主权项

1.一种基于BIM技术的无人机隧道巡检方法，采用的操作系统是一个地面工作站(1)连接一个机载处理单元(2)，机载处理单元(2)连接一个机载传感器系统(3)和一个机载控制单元(4)，机载传感器系统(3)识别隧道(5)中管片标签，其特征在于具体操作步骤如下：步骤S1、通过BIM技术建立隧道模型，并将其导入到地面工作站(1)的三维展示软件中，利用坐标系转换方法获得无人机导航坐标系与三维展示软件中的三维引擎相机坐标系之间关系，建立无人机与三维引擎相机之间的对应关系；步骤S2、在地面工作站三维展示软件的三维引擎设置相机按巡检线路进行漫游，利用三维引擎漫游获得的运动轨迹参数和三维引擎相机之间的对应关系将通过坐标系转换方法转换为无人机运动轨迹参数，同时三维引擎漫游时利用射线技术侦查当前视口内的标签物体，以便与无人机获取的标签信息相互确认，以便更进一步得到无人机巡检线路中姿态和位置参数；标签用以标记位置；步骤S3、无人机通过地面工作站(1)的三维引擎相机、机载传感器系统(3)中的RGB‑D相机和MEMS惯性测量单元以及隧道管片(5)上安装的管片标签四者信息融合算法获得其在隧道中运动状态；步骤S4、机载传感器系统(3)中的RGB‑D相机巡检的视频通过视频传输模块传输到地面工作站(1)，地面工作站(1)利用基于BIM技术所做的隧道模型进行视频图像与模型的贴图、拼接、匹配和组合，最终得到巡检线路的真实三维模型，进而清楚掌握目前线路的具体情况和有无隧道病害隐患；所述视频图像包括深度图像和彩色图像。