[發明專利]一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法

在審

• 申請號: 202210556614.2
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN115115950A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 金濤;黃俊波;蔡澍雨;孫斌;李維鵬;謝清宇;張智華;方明;張雯娟;龔明義;謝程;白雙雙;李杰
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司輸電分公司
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06V20/40;G06V10/82;G06V10/75;G06V10/50;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 陳娟娟

本發明公開了一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，本發明中提出的方法使用計算圖像直方圖特征，直方圖特征在提取過程中只涉及到對圖像灰度值的計數統計，未進行復雜的浮點數運行操作，算法時間復雜度和空間復雜度較低，運行效率高，非常識別在邊緣端設備部署。同時，本發明使用圖像直方圖特征匹配對無人機拍攝的圖像進行查重處理，減少了無人機對圖像存儲操作，降低了耗電量，減少了數據存儲量，減輕了后期對巡檢圖像查閱的人力物力投入。

技術領域

本發明涉及無人機圖像相關技術領域，特別是一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法。

背景技術

目前，無人機在輸電線路巡檢中的應用效果十分顯著，已經在電網廣泛應用并取得了良好的效果。但由于無人機高精度巡檢對飛控操作人員要求高、培訓周期長，制約了無人機巡視作業模式的推廣。

現有的無人機巡檢方式對無線信號傳輸有著嚴重的依賴，山地、丘陵地區輸電線路無人機巡檢運維工作存在無信號的情況導致有效作業距離小，無網絡條件下的無人機巡檢模式是亟待解決的問題。在無網絡情況下，不能采用人工操作無人機進行巡檢導致巡檢照片數據標準不統一、數據質量參差不齊、存在大量重復拍攝的照片，大量低質量或重復巡檢圖像的產生，不僅消耗了無人機上有限的電能資源而且也加大了后期數據存儲量和圖像查閱的工作量。

因此，我們需要研究一種高精度且時間復雜度和空間復雜度較低能夠運行在邊緣終端設備上的圖像查重方法。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有的無人機高精度巡檢中存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明其中的一個目的是提供一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，無人機作業過程依賴無線網絡獲取到作業及飛行指令，在無網絡條件下的輸電線路巡檢中由于沒有人為干預，無人機將拍攝大量重復冗余的巡檢圖像，由于拍攝大量無效圖像導致無人機有效巡檢時間變短，對無人機存儲量要求增大，同時也加大了后期圖像查看的人力物力投入。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其包括，無人機搭載成像設備進行巡視；對輸入視頻進行實時檢測，對檢測到的區域采用直方圖特征作為圖像匹配查重；采用圖像直方圖特征向量之間的相關系數來衡量圖像之間的重復性，利用閾值化方法對無人機所拍攝的圖像進行篩選；最終判斷是否在數據庫中，若是，則重新進行檢測；若否，則存儲圖片。

作為本發明所述基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法的一種優選方案，其中：對圖像物體進行檢測中，將標記好的數據集進行隨機抽樣，將數據劃分為訓練部分和驗證部分，并對圖像進行縮放處理，將圖像縮放到640*640的分辨率。

作為本發明所述基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法的一種優選方案，其中：采用均值模板對原始圖像進行卷積運算，進行降采樣和平滑，其卷積運算數學表達式如下所示，

I(x，y)＝S(x，y)*T(x，y)

其中，I表示卷積操作的輸出結果，T表示卷積模板，S代表輸入的原始圖像。x和y分別圖像中的目標的像素橫、縱坐標。

作為本發明所述基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法的一種優選方案，其中：對縮放后的圖像進行非線性的增強，減小因光線變化對圖像物體檢測過程的影響，采用對數變換對圖像中低灰度值區域進行擴展，將其高灰度值部分壓縮，從而強調圖像低灰度區域；其對數變換表達式如下所示，

其中，c縮放系數，r控制像素增強的對比度，v為輸入像素值，S為對數增強后的像素值。