[發(fā)明專利]基于高精度定位的多旋翼無(wú)人機(jī)輸電桿塔缺陷識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811318451.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN109459437A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳文康;周航帆;趙光俊;王汝英;潘飚;熊道洋;李君海;劉暢;于婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市普迅電力信息技術(shù)有限公司;國(guó)網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/88
• 分類號(hào): G01N21/88;G05D1/10
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

一種基于高精度定位的多旋翼無(wú)人機(jī)輸電桿塔缺陷識(shí)別方法，包括如下步驟：①在輸電桿塔巡視區(qū)域塔身處噴涂定位點(diǎn)；②在地表穩(wěn)定區(qū)域標(biāo)定控制點(diǎn)并測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)；③在控制點(diǎn)處架設(shè)地基增強(qiáng)定位基準(zhǔn)站；④配置多旋翼無(wú)人機(jī)懸停三維坐標(biāo)及鏡頭方向并啟動(dòng)；⑤無(wú)人機(jī)在固定位置懸停并通過定位點(diǎn)校準(zhǔn)拍攝方向，拍攝N張照片并編號(hào)；⑥巡檢工作開展時(shí)，重復(fù)3～5操作進(jìn)行復(fù)拍圖像獲?。虎邔?fù)拍的N張照片分別與標(biāo)準(zhǔn)照片通過定位點(diǎn)進(jìn)行校正；⑧使用圖像識(shí)別程序遍歷對(duì)應(yīng)照片重疊相幅部分的像素點(diǎn)；⑨將像素差異超出閾值的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定；⑩判斷標(biāo)定部分的是否為桿塔缺陷或缺陷預(yù)警。本發(fā)明可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，提升巡檢工作的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于無(wú)人機(jī)和圖像識(shí)別的輸電桿塔巡檢領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對(duì)輸電桿塔的巡檢是輸電線路日常運(yùn)維工作的重要組成部分,近年來(lái)，多旋翼無(wú)人機(jī)以其巡視精細(xì)度高的優(yōu)勢(shì)已成為輸電線路精細(xì)化巡檢的重要手段。但目前仍主要依靠人員手動(dòng)操作無(wú)人機(jī)開展巡檢，受人員操作經(jīng)驗(yàn)、技能水平、環(huán)境突變等因素影響較大，存在巡檢效率低、穩(wěn)定性差等問題，同時(shí)由于巡檢路徑、拍攝位置等差異，導(dǎo)致巡檢拍攝的影像差異較大。雖然目前已有無(wú)人機(jī)裝置具備定點(diǎn)飛行、拍攝的功能，但受制于懸停精度，影像的拍攝角度和質(zhì)量得不到保證，無(wú)法獲取相幅高度一致的影像用于自動(dòng)化處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于高精度定位的多旋翼無(wú)人機(jī)輸電桿塔缺陷識(shí)別方法，該方法利用地基增強(qiáng)定位基準(zhǔn)站和目標(biāo)桿塔標(biāo)記定位點(diǎn)極大提高了多旋翼無(wú)人機(jī)的懸停精度和拍攝圖像的圖幅精度，保證了復(fù)拍圖像的高度一致。利用圖幅定位點(diǎn)精確校正復(fù)拍圖像使得自動(dòng)化缺陷識(shí)別的精確性可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定提升，從根本上提升輸電桿塔無(wú)人機(jī)巡檢效率、效益和質(zhì)量，減輕輸電運(yùn)檢人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

如上構(gòu)思，本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于高精度定位的多旋翼無(wú)人機(jī)輸電桿塔缺陷識(shí)別方法，其特征在于：包括如下步驟：

①在輸電桿塔巡視區(qū)域塔身處噴涂定位點(diǎn)；

②在地表穩(wěn)定區(qū)域標(biāo)定控制點(diǎn)并測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)；

③在控制點(diǎn)處架設(shè)地基增強(qiáng)定位基準(zhǔn)站；

④配置多旋翼無(wú)人機(jī)懸停三維坐標(biāo)及鏡頭方向并啟動(dòng)；

⑤無(wú)人機(jī)在固定位置懸停并通過定位點(diǎn)校準(zhǔn)拍攝方向，拍攝N張照片并編號(hào)；

⑥巡檢工作開展時(shí)，重復(fù)3～5操作進(jìn)行復(fù)拍圖像獲?。?/p>

⑦將復(fù)拍的N張照片分別與標(biāo)準(zhǔn)照片通過定位點(diǎn)進(jìn)行校正；

⑧使用圖像識(shí)別程序遍歷對(duì)應(yīng)照片重疊相幅部分的像素點(diǎn)；

⑨將像素差異超出閾值的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定；

⑩判斷標(biāo)定部分的是否為桿塔缺陷或缺陷預(yù)警。

上述步驟①輸電桿塔巡視區(qū)域包括輸電桿塔底部基礎(chǔ)部位、銘牌部位和塔頭部位，且在它們的桿塔塔身的巡視視角圍噴涂三個(gè)定位點(diǎn)。

上述步驟②用鋼釘標(biāo)定控制點(diǎn)并通過聯(lián)測(cè)確定控制點(diǎn)坐標(biāo)。

上述步驟③在控制點(diǎn)處對(duì)中并架設(shè)地基增強(qiáng)定位基準(zhǔn)站。

上述步驟④選擇帶有RTK的多旋翼無(wú)人機(jī)，連接定位基準(zhǔn)站并配置N個(gè)懸停點(diǎn)的三維坐標(biāo)，旋轉(zhuǎn)鏡頭方向?qū)?zhǔn)桿塔并啟動(dòng)。

上述三個(gè)定位點(diǎn)所確定的圖幅形狀為正方形，定位點(diǎn)所圍成的方形應(yīng)覆蓋巡視部件的80％。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本發(fā)明通過搭載高精度定位裝置的多旋翼無(wú)人機(jī)連接地基增強(qiáng)基準(zhǔn)站輔以桿塔上的定位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高精度的桿塔巡視區(qū)域影像獲取，提高了巡檢數(shù)據(jù)獲取的標(biāo)準(zhǔn)化程度和自動(dòng)化程度，提升了工作效率。