[發(fā)明專(zhuān)利]位于無(wú)人機(jī)上的輸電設(shè)備辨認(rèn)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610260162.8
• 申請(qǐng)日: 2015-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105791781A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陳思思
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/18
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/18;G06T5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種位于無(wú)人機(jī)上的輸電設(shè)備辨認(rèn)平臺(tái)，其特征在于，所述平臺(tái) 包括航拍攝像機(jī)、設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng)、無(wú)線收發(fā)器件和飛思卡爾IMX6處理器， 所述航拍攝像機(jī)對(duì)地面上的輸電設(shè)備進(jìn)行拍攝，以獲得輸電設(shè)備圖像，所 述設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng)對(duì)所述輸電設(shè)備圖像進(jìn)行圖像處理，以識(shí)別所述輸電設(shè)備 圖像內(nèi)輸電設(shè)備的種類(lèi)，所述飛思卡爾IMX6處理器與所述設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng) 和所述無(wú)線收發(fā)器件分別連接，將所述輸電設(shè)備的種類(lèi)通過(guò)所述無(wú)線收發(fā) 器件無(wú)線發(fā)送到遠(yuǎn)端的供電單位管理平臺(tái)。

2.如權(quán)利要求1所述的位于無(wú)人機(jī)上的輸電設(shè)備辨認(rèn)平臺(tái)，其特征 在于，所述平臺(tái)還包括：

供電電源，包括太陽(yáng)能供電器件、蓄電池、切換開(kāi)關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器， 所述切換開(kāi)關(guān)與所述太陽(yáng)能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池 剩余電量決定是否切換到所述太陽(yáng)能供電器件以由所述太陽(yáng)能供電器件 供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開(kāi)關(guān)連接，以將通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輸入的5V 電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；

移動(dòng)硬盤(pán)，用于預(yù)先存儲(chǔ)預(yù)設(shè)高度范圍、預(yù)設(shè)氣壓高度權(quán)重和預(yù)設(shè)無(wú) 線電高度權(quán)重，還用于預(yù)先存儲(chǔ)各個(gè)種類(lèi)的輸電設(shè)備的一層小波系數(shù)集， 每一個(gè)種類(lèi)的輸電設(shè)備的一層小波系數(shù)集由對(duì)每一個(gè)種類(lèi)的基準(zhǔn)輸電設(shè) 備圖像進(jìn)行一層Harr小波分解獲得的4個(gè)分解子圖的小波分解系數(shù)組成， 所述每一個(gè)種類(lèi)的基準(zhǔn)輸電設(shè)備圖像為對(duì)每一個(gè)種類(lèi)的基準(zhǔn)輸電設(shè)備進(jìn) 行預(yù)先拍攝所獲得的圖像，所述4個(gè)分解子圖的小波分解系數(shù)分別為一個(gè) 平滑子圖的小波分解系數(shù)、一個(gè)水平子圖的小波分解系數(shù)、一個(gè)垂直子圖 的小波分解系數(shù)和一個(gè)斜向子圖的小波分解系數(shù)，平滑子圖的小波分解系 數(shù)為概貌系數(shù)，其余三個(gè)分解子圖的小波分解系數(shù)都是細(xì)節(jié)系數(shù)；

GPS定位器，與GPS導(dǎo)航衛(wèi)星連接，用于接收無(wú)人機(jī)所在位置的實(shí)時(shí) 定位數(shù)據(jù)；

高度傳感設(shè)備，與所述移動(dòng)硬盤(pán)連接，包括氣壓高度傳感器、無(wú)線電 高度傳感器和微控制器；所述氣壓高度傳感器用于根據(jù)無(wú)人機(jī)附近的氣壓 變化，檢測(cè)無(wú)人機(jī)所在位置的實(shí)時(shí)氣壓高度；所述無(wú)線電高度傳感器包括 無(wú)線電發(fā)射機(jī)、無(wú)線電接收機(jī)和單片機(jī)，所述單片機(jī)與所述無(wú)線電發(fā)射機(jī) 和所述無(wú)線電接收機(jī)分別連接，所述無(wú)線電發(fā)射機(jī)向地面發(fā)射無(wú)線電波， 所述無(wú)線電接收機(jī)接收地面反射的無(wú)線電波，所述單片機(jī)根據(jù)所述無(wú)線電 發(fā)射機(jī)的發(fā)射時(shí)間、所述無(wú)線電接收機(jī)的接收時(shí)間和無(wú)線電波傳播速度計(jì) 算無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)無(wú)線電高度，所述無(wú)線電波傳播速度為光速；所述微控制 器與所述氣壓高度傳感器、所述無(wú)線電高度傳感器和所述移動(dòng)硬盤(pán)分別連 接，當(dāng)所述實(shí)時(shí)氣壓高度和所述實(shí)時(shí)無(wú)線電高度的差在所述預(yù)設(shè)高度范圍 時(shí)，基于所述預(yù)設(shè)氣壓高度權(quán)重、所述預(yù)設(shè)無(wú)線電高度權(quán)重、所述實(shí)時(shí)氣 壓高度和所述實(shí)時(shí)無(wú)線電高度計(jì)算并輸出所述實(shí)時(shí)高度，當(dāng)所述實(shí)時(shí)氣壓 高度和所述實(shí)時(shí)無(wú)線電高度的差不在所述預(yù)設(shè)高度范圍時(shí)，輸出高度檢測(cè) 失敗信號(hào)；

去霧霾處理設(shè)備，位于所述航拍攝像機(jī)和所述設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng)之間，用 于接收所述輸電設(shè)備圖像，對(duì)所述輸電設(shè)備圖像進(jìn)行去霧處理以獲得去霧 輸電設(shè)備圖像，替換所述輸電設(shè)備圖像，將所述去霧輸電設(shè)備圖像輸入所 述設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng)以進(jìn)行圖像處理以識(shí)別所述去霧輸電設(shè)備圖像內(nèi)輸電設(shè) 備的種類(lèi)；

所述去霧處理設(shè)備包括：

霧霾濃度檢測(cè)子設(shè)備，位于空氣中，用于實(shí)時(shí)無(wú)人機(jī)所在位置的 霧霾濃度，并根據(jù)霧霾濃度確定霧霾去除強(qiáng)度，所述霧霾去除強(qiáng)度取值在 0到1之間；

整體大氣光值獲取子設(shè)備，與所述航拍攝像機(jī)連接以獲得所述輸 電設(shè)備圖像，計(jì)算所述輸電設(shè)備圖像中每一像素的灰度值，將灰度值最大 的像素的灰度值作為整體大氣光值；

大氣散射光值獲取子設(shè)備，與所述航拍攝像機(jī)和所述霧霾濃度檢 測(cè)子設(shè)備分別連接，對(duì)所述輸電設(shè)備圖像的每一個(gè)像素，提取其R，G，B 三顏色通道像素值中最小值作為目標(biāo)像素值，使用保持邊緣的高斯平滑濾 波器EPGF對(duì)所述目標(biāo)像素值進(jìn)行濾波處理以獲得濾波目標(biāo)像素值，將目 標(biāo)像素值減去濾波目標(biāo)像素值以獲得目標(biāo)像素差值，使用EPGF對(duì)目標(biāo)像 素差值進(jìn)行濾波處理以獲得濾波目標(biāo)像素差值，將濾波目標(biāo)像素值減去濾 波目標(biāo)像素差值以獲得霧霾去除基準(zhǔn)值，將霧霾去除強(qiáng)度乘以霧霾去除基 準(zhǔn)值以獲得霧霾去除閾值，取霧霾去除閾值和目標(biāo)像素值中的最小值作為 比較參考值，取比較參考值和0中的最大值作為每一個(gè)像素的大氣散射光 值；

介質(zhì)傳輸率獲取子設(shè)備，與所述整體大氣光值獲取子設(shè)備和所述 大氣散射光值獲取子設(shè)備分別連接，將每一個(gè)像素的大氣散射光值除以整 體大氣光值以獲得除值，將1減去所述除值以獲得每一個(gè)像素的介質(zhì)傳輸 率；

清晰化圖像獲取子設(shè)備，與所述航拍攝像機(jī)、所述整體大氣光值 獲取子設(shè)備和所述介質(zhì)傳輸率獲取子設(shè)備分別連接，將1減去每一個(gè)像素 的介質(zhì)傳輸率以獲得第一差值，將所述第一差值乘以整體大氣光值以獲得 乘積值，將所述輸電設(shè)備圖像中每一個(gè)像素的像素值減去所述乘積值以獲 得第二差值，將所述第二差值除以每一個(gè)像素的介質(zhì)傳輸率以獲得每一個(gè) 像素的清晰化像素值，所述輸電設(shè)備圖像中每一個(gè)像素的像素值包括所述 輸電設(shè)備圖像中每一個(gè)像素的R，G，B三顏色通道像素值，相應(yīng)地，獲 得的每一個(gè)像素的清晰化像素值包括每一個(gè)像素的R，G，B三顏色通道 清晰化像素值，所有像素的清晰化像素值組成去霧輸電設(shè)備圖像；

所述設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng)與所述去霧處理設(shè)備和所述移動(dòng)硬盤(pán)分別連接，包 括對(duì)比度增強(qiáng)設(shè)備、灰度化處理設(shè)備、中值濾波設(shè)備、圖像腐蝕膨脹處理 設(shè)備和小波分解設(shè)備；所述對(duì)比度增強(qiáng)設(shè)備與所述去霧處理設(shè)備連接，用 于對(duì)所述去霧輸電設(shè)備圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)處理，獲得增強(qiáng)圖像；所述灰 度化處理設(shè)備與所述對(duì)比度增強(qiáng)設(shè)備連接，用于對(duì)所述增強(qiáng)圖像進(jìn)行灰度 化處理，獲得灰度圖像；所述中值濾波設(shè)備與所述灰度化處理設(shè)備連接， 用于對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行中值濾波，以去掉灰度圖像中的噪聲點(diǎn)，獲得濾 波圖像；所述圖像腐蝕膨脹處理設(shè)備與所述中值濾波設(shè)備連接，用于對(duì)所 述濾波圖像依次進(jìn)行圖像腐蝕處理和圖像膨脹處理，以去掉濾波圖像中因 為光線形成的亮點(diǎn)并平滑濾波圖像中輸電設(shè)備的邊界，獲得腐蝕膨脹處理 后的圖像；所述小波分解設(shè)備與所述圖像腐蝕膨脹處理設(shè)備和所述移動(dòng)硬 盤(pán)分別連接，對(duì)腐蝕膨脹處理后的圖像進(jìn)行一層Harr小波分解，將獲得的 4個(gè)分解子圖的小波分解系數(shù)組成實(shí)時(shí)一層小波系數(shù)集，將實(shí)時(shí)一層小波 系數(shù)集與各個(gè)種類(lèi)的輸電設(shè)備的一層小波系數(shù)集逐一匹配，匹配失敗則輸 出無(wú)輸電設(shè)備信號(hào)，匹配成功則輸出存在輸電設(shè)備信號(hào)并將匹配到的輸電 設(shè)備的種類(lèi)作為所述去霧輸電設(shè)備圖像內(nèi)輸電設(shè)備的種類(lèi)輸出；

所述無(wú)線收發(fā)器件包括第一無(wú)線網(wǎng)卡和第二無(wú)線網(wǎng)卡，第一無(wú)線網(wǎng)卡 用于無(wú)線接收供電單位管理平臺(tái)發(fā)送的控制指令，所述控制指令中包括即 將拍攝的地面上的輸電設(shè)備所在位置的目的GPS數(shù)據(jù)和目的拍攝高度，第 二無(wú)線網(wǎng)卡用于將帶有標(biāo)記的圖像無(wú)線發(fā)送到供電單位管理平臺(tái)；

所述飛思卡爾IMX6處理器與所述航拍攝像機(jī)、所述去霧處理設(shè)備、 所述GPS定位器、所述高度傳感設(shè)備、所述設(shè)備辨認(rèn)系統(tǒng)和所述無(wú)線收發(fā) 器件分別連接，將所述實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)、所述實(shí)時(shí)高度和所述去霧輸電設(shè)備 圖像內(nèi)輸電設(shè)備的種類(lèi)都標(biāo)記到所述去霧輸電設(shè)備圖像上以獲得帶有標(biāo) 記的圖像，將帶有標(biāo)記的圖像發(fā)送到所述無(wú)線收發(fā)器件的第二無(wú)線網(wǎng)卡， 所述飛思卡爾IMX6處理器在接收到高度檢測(cè)失敗信號(hào)或無(wú)輸電設(shè)備信號(hào) 時(shí)，將高度檢測(cè)失敗信號(hào)或無(wú)輸電設(shè)備信號(hào)發(fā)送到所述無(wú)線收發(fā)器件的第 一無(wú)線網(wǎng)卡以便于所述第一無(wú)線網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)到供電單位管理平臺(tái)；

其中，所述飛思卡爾IMX6處理器根據(jù)所述實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)、所述實(shí)時(shí) 高度、所述目的GPS數(shù)據(jù)和所述目的拍攝高度調(diào)整發(fā)送到無(wú)人機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便于所述無(wú)人機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整無(wú)人機(jī)的 飛行姿態(tài)；

其中，所述第一無(wú)線網(wǎng)卡采用TCP傳輸協(xié)議，所述第二無(wú)線網(wǎng)卡采用 UDP傳輸協(xié)議；

將對(duì)比度增強(qiáng)設(shè)備、灰度化處理設(shè)備、中值濾波設(shè)備、圖像腐蝕膨脹 處理設(shè)備和小波分解設(shè)備集成在同一塊FPGA芯片中；

所述各個(gè)種類(lèi)的輸電設(shè)備包括各個(gè)型號(hào)的輸電塔、各個(gè)型號(hào)的絕緣子 和各個(gè)型號(hào)的防震錘。