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第５２卷第２期华北电力大学学报Ｖｏｌ５２，Ｎｏ２

２０２５年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒ．，２０２５

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ｄｏｉ：１０３９６９／ｊＩＳＳＮ１００７２６９１２０２５０２１３

一种基于风机局部图像的桨叶叶尖定位方法

焦嵩鸣，张彪

（华北电力大学控制与计算机工程学院，河北保定０７１００３）

摘要：针对无人机自主巡检风机需对桨叶进行精准定位的问题，设计了一种基于风机局部图的无人机位姿修

正和叶尖定位系统。无人机依据风机参数飞至指定位置获取风机局部图，使用Ｙｏｌｏｖ５实现对轮毂、塔筒的目

标检测和特征提取。对概率渐进式Ｈｏｕｇｈ直线检测结果筛选后，利用Ｋ⁃ｍｅａｎｓ聚类得到桨叶中心线，依靠轮

毂特征和桨叶中心线夹角更新无人机位姿，获取近距离粗略正对风机局部图。设计无人机位姿修正系统并对

其收敛性进行了证明，该系统以风机局部图中像素坐标差值作为偏差控制量，计算世界坐标系下无人机运动

量，实现无人机正对风机，轮毂位置位于图像中心。最后，结合无人机位姿信息与风机参数解算桨叶叶尖坐

标，实现叶尖精准定位。该算法基于Ｇａｚｅｂｏ仿真实现，定位精度达亚米级，为风机运维提供理论依据。

关键词：目标检测；图像处理；位姿修正；桨叶叶尖；精准定位

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中图分类号：Ｖ２７９；ＴＰ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１００７２６９１（２０２５）０２０１２６０８

ＢｌａｄｅＴｉｐＬｏｃａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＬｏｃａｌＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅＩｍａｇｅ

ＪＩＡＯＳｏｎｇｍｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＢｉａｏ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ）

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