[發明專利]基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集處理系統

在審

• 申請號: 201910366517.5
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110113592A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 李煜煌;何程;金偉;孫濰
• 申請（專利權）人: 云南兆訊科技有限責任公司
• 主分類號: H04N13/106
• 分類號: H04N13/106;H04N13/156;H04N13/243;H04N13/271;H04N5/232
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發明涉及一種基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集處理系統，屬于電力設備巡檢機器人技術領域。該系統包括相機陣列、拍攝控制模塊、超分辨率數字對焦處理模塊、景深融合處理模塊和圖像生成模塊；相機陣列分別與拍攝控制模塊、超分辨率數字對焦處理模塊相連；景深融合處理模塊分別與超分辨率數字對焦處理模塊、圖像生成模塊相連；本發明相機陣列中所有相機同時進行拍攝，獲取拍攝方向上各個景深的光學數據，再利用計算機視覺算法對光學數據進行數字對焦和景深融合處理，生成取景范圍內所有目標都清晰成像的全景深圖像，以此方式實現瞬時拍攝采集多個設備讀數圖像和影像數據，縮短數據采集時間，提高巡檢效率。

技術領域

本發明屬于電力設備巡檢機器人技術領域，特別屬于電力設備巡檢機器人圖像、視頻采集技術領域，具體涉及一種基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集處理系統。

背景技術

電力設備巡檢機器人，由于其巡檢覆蓋范圍廣、檢測精度高、可監控設備類型豐富、易實現自動巡檢等優點，已經在電力行業中各個生產環境（如變電站、電纜溝等）得到廣泛應用，特別是在變電站、電纜溝等存在人員安全風險或人員難以進入的場地，利用巡檢機器人代替傳統的人工巡檢，主要用于代替人工采集電力設備的圖像、影像、聲音、溫度等數據。

其中，針對采集圖像和影像數據，目前主流技術是使用普通高清攝像頭進行拍攝，巡檢機器人需要精確運動到采集數據設備的附近指定位置，精準調整攝像頭位置、高度和角度，并以待采集設備讀數界面為攝像頭鏡頭焦點，調整攝像頭光學參數，以保證拍攝的設備圖像和影像的清晰。每采集一個設備的數據，就需要移動、調焦、拍攝一次，由于每個設備到攝像頭的距離、角度等光學參數不同，無法一次拍攝多個設備的圖像和影像，數據采集時間長，效率低。因此如何克服現有技術的不足是目前電力設備巡檢機器人技術領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集處理系統，該系統可以實現一次運行采集多個設備圖像和/或影像數據的功能，從而大大縮短電力設備機器人巡檢的時間，提高巡檢效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集處理系統，其特征在于，包括安裝在電力設備巡檢機器人上的相機陣列、拍攝控制模塊、超分辨率數字對焦處理模塊、景深融合處理模塊和圖像生成模塊。

相機陣列分別與拍攝控制模塊、超分辨率數字對焦處理模塊相連。

景深融合處理模塊分別與超分辨率數字對焦處理模塊、圖像生成模塊相連。

拍攝控制模塊用于控制相機陣列中所有相機按預設的參數、角度和次數對目標區域進行拍攝，獲取目標區域內不同視點位置的光學數據。

超分辨率數字對焦處理模塊用于對相機陣列拍攝得到的光學數據進行數字對焦處理，校正像面位置數據，采用超分辨率重建算法對校正后的子圖像進行高分辨率重構。

景深融合處理模塊用于將經超分辨率數字對焦處理模塊對焦處理后，對焦在遠近不同位置的光學數據進行小波分解和融合，計算獲取目標區域內所有目標的清晰成像數據。

圖像生成模塊用于根據景深融合處理模塊計算獲取的目標區域內所有目標的清晰成像數據進行成像，得到目標區域的全景深圖像和/或影像。

進一步，優選的是，相機陣列為一個由M×N個相機組成的相機陣列，其中，M和N均為正整數，M可以等于N。

本發明同時提供一種基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集方法，采用上述基于相機陣列技術的電力設備巡檢圖影像采集處理系統，包括如下步驟：