[發明專利]一種基于多尺度深度語義分割網絡的天線下傾角測量方法

在審

• 申請號: 201811338415.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109685762A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 翟懿奎;周集華;伍月婷;鄭煜;徐穎;甘俊英;曾軍英;鄧文博;柯琪銳
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06N3/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 梁嘉琦

本發明公開了一種基于多尺度深度語義分割網絡的天線下傾角測量方法，采用無人機對基站天線數據進行采集，使用標注工具對獲取到的天線圖像進行標注，制作數據集；調用數據集進行訓練并對模型進行調試；識別檢測目標天線，將輸出圖像進行語義分割，最后獲得最終分割的目標圖像，再對目標圖像下傾角進行計算，適用性高，成本低，安全。

技術領域

本發明涉及移動通信領域，特別是一種基于多尺度深度語義分割網絡的天線下傾角測量方法。

背景技術

如今為網絡訊息時代，移動通信網絡質量更是極為重要；在GSM－R建設及規劃中，如圖1所示，天線的方位角和下傾角影響著信號的覆蓋范圍以及信號之間的干擾，需要及時對天線進行嚴格的計算調整，進而提高網絡信號的質量。

傳統的測量天線下傾角方法可分為兩種：一、人工攀爬至天線基站上，用測量儀(羅盤、坡度儀等)進行測量；二、在天線上安裝角度傳感器，回傳數據。天線易受大風、大雪等其它因素的影響，導致下傾角改變，故需要定期的對其進行測量。而對于方法一，由于基站的高度較高，天線數量基數較大，其人工的安全隱患、工作量都較大，實用性較低；對于方法二，安裝耗時較長，天線的型號也不盡相同，故在儀器的安裝上成本較高，實用性不高。以上兩種方法都消耗大量的人力物力，不適合如今大規模的測量。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于多尺度深度語義分割網絡的天線下傾角測量方法，基于無人機為載體，調用目標檢測算法和語義分割算法對移動基站天線下傾角進行測量的方法，適用性高，成本低，安全。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種基于多尺度深度語義分割網絡的天線下傾角測量方法，包括以下步驟：

圖像數據采集：采用無人機對基站天線數據進行采集，將并采集到的天線圖像作為數據集；

目標邊界框預測：對數據集中的目標天線進行定位，采用邏輯回歸預測邊界框；

進行目標識別和語義分割：對數據集中的目標天線進行目標特征提取，對目標特征進行學習并進行激活函數處理，輸出目標圖像進行語義圖像分割，分類目標圖像與背景的像素點；

計算天線下傾角：通過目標圖像的邊框得出天線框的寬度和高度，計算出天線下傾角。

進一步，所述圖像數據采集，包括：

使無人機位于基站天線的抱桿頂端，記錄抱桿豎直方向上的經緯度(L₀,W₀)；對基站天線進行繞點飛行，設置其飛行半徑，無人機繞抱桿沿著半徑在同一水平面上移動獲取移動基站天線不同姿態和角度的天線圖像作為數據集。

進一步，所述目標邊界框預測，包括

對天線圖像中的目標天線進行定位，使用邏輯回歸預測邊界框，先將整張天線圖像劃分成N*N個網格，在天線圖像輸入后對整張天線圖像進行預測，一次性掃描每個網格，定位到目標天線所在網格中心時，開始對目標天線進行預測，每個邊界框預測4個坐標值為：t_x，t_y，t_w，t_h，每個目標單元格的左上角偏移量為(c_x,c_y)，邊界框的框高分別為p_x,p_y，則網絡對其預測值為：

b_x＝σ(t_x)+c_x (1)

b_y＝σ(t_y)+c_y (2)

b_w＝p_we^tw (3)