[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于無(wú)人機(jī)檢測(cè)營(yíng)區(qū)戶(hù)外設(shè)施狀態(tài)的系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010693035.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111860298A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李長(zhǎng)龍;曾慶濤;鄒云堂;何林達(dá);姚友杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 云南昆船設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06K9/32;G06K9/34;G06K9/62
• 代理公司: 昆明今威專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)人機(jī)檢測(cè)營(yíng)區(qū)戶(hù)外設(shè)施狀態(tài)的系統(tǒng)及方法，包括無(wú)人機(jī)空中平臺(tái)和營(yíng)區(qū)管理中心，無(wú)人機(jī)空中平臺(tái)包括無(wú)人機(jī)、無(wú)線(xiàn)通信模塊和圖像采集模塊；營(yíng)區(qū)管理中心包括無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和信息發(fā)布系統(tǒng)；圖像采集模塊采集設(shè)施圖像并通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送至所述營(yíng)區(qū)管理中心圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行包括圖像光照補(bǔ)償、圖像幾何校正、模板匹配、設(shè)施模板區(qū)域和設(shè)施匹配區(qū)域二值化以及利用相關(guān)算法處理圖像、設(shè)置閾值、判斷設(shè)施是否有缺陷并輸出結(jié)果等處理，營(yíng)區(qū)管理中心經(jīng)信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)布，并將圖像和結(jié)果存儲(chǔ)。本發(fā)明提供的系統(tǒng)可大大減輕巡檢人員的工作負(fù)荷及人員危險(xiǎn)的機(jī)率，減少誤報(bào)，提升效率，降低成本，提高營(yíng)區(qū)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)領(lǐng)域，涉及無(wú)人巡檢、電子信息工程和圖像識(shí)別等設(shè)備及方法，尤其是一種基于無(wú)人機(jī)檢測(cè)營(yíng)區(qū)戶(hù)外設(shè)施狀態(tài)的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前傳統(tǒng)的營(yíng)區(qū)設(shè)施狀態(tài)檢測(cè)多是利用相關(guān)儀器定期對(duì)設(shè)施的各個(gè)部位進(jìn)行檢測(cè)、記錄、統(tǒng)計(jì)。在此過(guò)程中，有些設(shè)施體積大，分布范圍廣，維護(hù)人員需要登高遠(yuǎn)行作業(yè)，難免忽略一些細(xì)節(jié)部位，耗時(shí)費(fèi)力，效率較低。這也決定了人工巡檢的頻率不高，一些設(shè)施損壞只能是下一次巡檢中才能發(fā)現(xiàn)。

采用人工查看無(wú)人機(jī)航拍圖像中設(shè)施狀況，也可以準(zhǔn)確檢測(cè)出設(shè)施狀態(tài)，但是費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低下。

因此亟需研發(fā)一種簡(jiǎn)單、便攜的無(wú)人巡檢裝置，可大大減輕巡檢人員的工作負(fù)荷，減少可能發(fā)生的人員危險(xiǎn)的機(jī)率，減少誤報(bào)，提升效率，降低成本，提高營(yíng)區(qū)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于無(wú)人機(jī)檢測(cè)營(yíng)區(qū)戶(hù)外設(shè)施狀態(tài)的方法，包括如下步驟：

Step1：無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)定所述無(wú)人機(jī)的巡檢飛行路線(xiàn)；

Step2：無(wú)人機(jī)按照設(shè)定的飛行路線(xiàn)飛行至檢查點(diǎn)；

Step3：圖像采集模塊開(kāi)始采集設(shè)施圖像；

Step4：所述采集設(shè)施圖像通過(guò)所述無(wú)線(xiàn)通信模塊發(fā)送至所述營(yíng)區(qū)管理中心圖像處理系統(tǒng)；

Step5：所述采集設(shè)施圖像通過(guò)所述營(yíng)區(qū)管理中心圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理；

Step6：所述營(yíng)區(qū)管理中心圖像處理結(jié)果經(jīng)信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)布，并將圖像和結(jié)果存儲(chǔ)。

進(jìn)一步地，所述Step5圖像處理包含以下步驟：

第一步：圖像光照補(bǔ)償。不同時(shí)間采集設(shè)施圖像時(shí)光線(xiàn)不同，為了弱化光照對(duì)圖像內(nèi)容的影響，提高圖像質(zhì)量采用光照補(bǔ)償；

第二步：圖像幾何校正，由于無(wú)人機(jī)飛行精度、圖像采集模塊的像差、畸變等，無(wú)法確保每次采集圖像時(shí)相機(jī)位置對(duì)應(yīng)檢查點(diǎn)成像姿態(tài)一致，需做圖像校正；

第三步：模板匹配，利用模板圖像中設(shè)施模板找到采集設(shè)施圖像中設(shè)施的位置大小；

第四步：設(shè)施模板區(qū)域和設(shè)施匹配區(qū)域二值化；

第五步：利用相關(guān)算法處理圖像，設(shè)置閾值，判斷設(shè)施是否有缺陷，輸出結(jié)果。

進(jìn)一步地，所述圖像光照補(bǔ)償?shù)乃惴椋?/p>

(1)統(tǒng)計(jì)每個(gè)灰度值的像素?cái)?shù)，通過(guò)循環(huán)得到排列前5％的像素灰度值作為參考白，則參考白像素的亮度平均值aveGray為：aveGray＝Gray_ref/Gray_refNum，式中Gray_ref為參考白灰度值；Gray_refNum用為參考白像素?cái)?shù)；

(2)計(jì)算光照補(bǔ)償系數(shù)coe：coe＝255/aveGray；

(3)原像素值分別乘以光照補(bǔ)償系數(shù)coe，得到光照補(bǔ)償后的像素值。