無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：安裝在無(wú)人機(jī)內(nèi)的影像數(shù)據(jù)采集裝置(17)和設(shè)置在地面監(jiān)控中心的影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(18)；其中，影像數(shù)據(jù)采集裝置(17)包括：控制處理模塊(1)、電源模塊(2)、可見(jiàn)光攝像頭(3)、紅外熱成像儀(4)、激光測(cè)距儀(5)、無(wú)線通信模塊(6)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(7)、GIS信息模塊(8)、GPS導(dǎo)航模塊(9)和高度計(jì)(10)；影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(18)包括：地面通信模塊(11)、影像處理模塊(12)、影像識(shí)別模塊(13)、影像數(shù)據(jù)顯示模塊(14)、影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(15)和狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)。本發(fā)明的無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)可有效提高無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)的處理效率和缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確度，減輕人工篩查的負(fù)擔(dān)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種影像數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，具體為一種無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)的日益擴(kuò)大，巡線的工作量也日益加大。無(wú)人機(jī)應(yīng)用在輸電線路巡檢中，可以提高巡線的效率，減輕電力服務(wù)人員的工作負(fù)荷，減少人工巡檢可能發(fā)生的危險(xiǎn)的機(jī)率，降低電力設(shè)備的維護(hù)成本，提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。
[0003]無(wú)人機(jī)巡檢后會(huì)產(chǎn)生大量的圖像和視頻數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)的處理目前存在較大的困難。巡線影像數(shù)據(jù)的整理需要消耗較長(zhǎng)的時(shí)間，在目前人員現(xiàn)狀條件下，對(duì)數(shù)據(jù)處理的效率極為底下，特別是無(wú)人機(jī)作業(yè)人員中具備豐富線路運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的人員較少，造成缺陷識(shí)別的效率和準(zhǔn)確度較低。
[0004]目前，基于無(wú)人機(jī)航拍影像的輸電線路設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)尚處于起步階段。圖像處理技術(shù)在輸電線路巡檢中的應(yīng)用時(shí)間尚短，研究成果較少，目前主要集中在圖像采集的穩(wěn)定性和提高圖像拍攝的效果上，涉及輸電線路設(shè)備影像的識(shí)別方面的研究很少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何有效地提高無(wú)人機(jī)電力巡線圖像和視頻數(shù)據(jù)的處理效率和缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確度。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:安裝在無(wú)人機(jī)內(nèi)的影像數(shù)據(jù)采集裝置和設(shè)置在地面監(jiān)控中心的影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng);其中，影像數(shù)據(jù)采集裝置包括:控制處理模塊、電源模塊、可見(jiàn)光攝像頭、紅外熱成像儀、激光測(cè)距儀、無(wú)線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、GIS信息模塊、GPS導(dǎo)航模塊和高度計(jì)；影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括:地面通信模塊、影像處理模塊、影像識(shí)別模塊、影像數(shù)據(jù)顯示模塊、影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和狀態(tài)監(jiān)控模塊。
[0009]其中，所述無(wú)人機(jī)采用天津中翔騰航科技有限公司研制的X系列多旋翼無(wú)人機(jī)。
[0010]其中，所述控制處理模塊，用于采集和處理所述各功能模塊的數(shù)據(jù)。
[0011]其中，所述電源模塊，采用12V或者24V的蓄電池，用于提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的電源。
[0012]其中，所述可見(jiàn)光攝像頭，用于完成無(wú)人機(jī)輸電線路白天巡檢圖像和視頻數(shù)據(jù)的米集。
[0013]其中，所述紅外熱成像儀，用于完成輸電線路設(shè)備發(fā)熱影像數(shù)據(jù)的采集。
[0014]其中，所述激光測(cè)距儀，用于測(cè)量無(wú)人機(jī)與輸電線路設(shè)備的距離。
[0015]其中，所述無(wú)線通信模塊，用于傳輸所述各功能模塊的數(shù)據(jù)，接收所述狀態(tài)監(jiān)控模塊的控制指令。
[0016]其中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述各功能模塊的數(shù)據(jù)，對(duì)存儲(chǔ)的影像進(jìn)行唯一性的命名。
[0017]其中，所述GIS信息模塊，用于采集巡線影像數(shù)據(jù)中輸電線路設(shè)備的地理位置、行政區(qū)域和地形狀況信息。
[0018]其中，所述GPS導(dǎo)航模塊，通過(guò)串口與所述控制處理模塊相連，用于完成無(wú)人機(jī)GPS信息的接收和解析。
[0019]其中，所述高度計(jì)，通過(guò)串口與所述控制處理模塊相連接，用于測(cè)量無(wú)人機(jī)的飛行高度。
[0020]其中，所述地面通信模塊，用于接收所述無(wú)線通信模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，傳輸所述狀態(tài)監(jiān)控模塊的控制指令。
[0021 ]其中，所述影像處理模塊，用于讀取所述地面通信模塊接收的影像數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰度檢查和可用性檢查。
[0022]其中，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊，接收所述地面通信模塊傳輸?shù)乃龈鞴δ苣K的數(shù)據(jù)，與所述影像識(shí)別模塊進(jìn)行交互，根據(jù)所述影像識(shí)別模塊反饋的影像拍攝效果，對(duì)所述可見(jiàn)光攝像頭和所述紅外熱成像儀發(fā)送控制指令，進(jìn)行實(shí)時(shí)姿態(tài)調(diào)整和校正。
[0023]其中，所述影像識(shí)別模塊，對(duì)所述影像處理模塊處理完成的影像進(jìn)行識(shí)別，篩選出含有設(shè)備缺陷的影像;接收所述狀態(tài)監(jiān)控模塊傳輸?shù)乃龈鞴δ苣K的數(shù)據(jù)，確定影像拍攝的GPS位置，與GIS信息相關(guān)聯(lián)，完成影像屬性信息的匹配，確定是否為對(duì)應(yīng)的輸電線路設(shè)備，若匹配結(jié)果為否，則將匹配結(jié)果反饋給所述狀態(tài)監(jiān)控模塊。
[0024]其中，所述影像數(shù)據(jù)顯示模塊，用于顯示所述影像識(shí)別模塊匹配完成的影像信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
[0025]其中，所述影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述影像識(shí)別模塊匹配完成的影像信息，以備后期調(diào)用。
[0026](三)有益效果
[0027]本發(fā)明通過(guò)對(duì)巡線影像的快速識(shí)別可有效實(shí)現(xiàn)輸電線路設(shè)備的定位和設(shè)備缺陷的識(shí)別；通過(guò)對(duì)可見(jiàn)光攝像頭和紅外熱成像儀的實(shí)時(shí)姿態(tài)調(diào)整和校正，可有效提高影像的拍攝效果;同時(shí)，可對(duì)巡線影像進(jìn)行篩選，減輕人工篩查的負(fù)擔(dān)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例的無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)包括:安裝在無(wú)人機(jī)內(nèi)的影像數(shù)據(jù)采集裝置17和設(shè)置在地面監(jiān)控中心的影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18;其中，影像數(shù)據(jù)采集裝置17包括:控制處理模塊1、電源模塊2、可見(jiàn)光攝像頭3、紅外熱成像儀4、激光測(cè)距儀5、無(wú)線通信模塊6、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7、GIS信息模塊8、GPS導(dǎo)航模塊9和高度計(jì)10;影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18包括:地面通信模塊11、影像處理模塊12、影像識(shí)別模塊13、影像數(shù)據(jù)顯示模塊14、影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15和狀態(tài)監(jiān)控模塊16。
[0031]本發(fā)明所涉及的無(wú)人機(jī)采用天津中翔騰航科技有限公司研制的X系列多旋翼無(wú)人機(jī)。
[0032]控制處理模塊I用于采集和處理各功能模塊3、4、5、8、9和10的數(shù)據(jù)；電源模塊2采用12V或者24V的蓄電池，用于提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的電源;可見(jiàn)光攝像頭3用于完成無(wú)人機(jī)輸電線路白天巡檢圖像和視頻數(shù)據(jù)的采集;紅外熱成像儀4用于完成輸電線路設(shè)備發(fā)熱影像數(shù)據(jù)的采集;激光測(cè)距儀5用于測(cè)量無(wú)人機(jī)與輸電線路設(shè)備的距離;無(wú)線通信模塊6用于傳輸各功能模塊3、4、5、8、9和10的數(shù)據(jù)，接收狀態(tài)監(jiān)控模塊16的控制指令;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7用于存儲(chǔ)各功能模塊3、4、5、8、9和10的數(shù)據(jù)，對(duì)存儲(chǔ)的影像進(jìn)行唯一性的命名;GIS信息模塊8用于采集巡線影像數(shù)據(jù)中輸電線路設(shè)備的地理位置、行政區(qū)域和地形狀況信息;GPS導(dǎo)航模塊9通過(guò)串口與控制處理模塊I相連，用于完成無(wú)人機(jī)GPS信息的接收和解析;高度計(jì)10通過(guò)串口與控制處理模塊I相連接，用于測(cè)量無(wú)人機(jī)的飛行高度。
[0033]地面通信模塊11用于接收無(wú)線通信模塊6傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，傳輸狀態(tài)監(jiān)控模塊16的控制指令;影像處理模塊12用于讀取地面通信模塊11接收的影像數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰度檢查和可用性檢查;狀態(tài)監(jiān)控模塊16接收地面通信模塊11傳輸?shù)母鞴δ苣K5、8、9和10的數(shù)據(jù)，與影像識(shí)別模塊13進(jìn)行交互，根據(jù)影像識(shí)別模塊13反饋的影像拍攝效果，對(duì)可見(jiàn)光攝像頭3和紅外熱成像儀4發(fā)送控制指令，進(jìn)行實(shí)時(shí)姿態(tài)調(diào)整和校正。
[0034]影像識(shí)別模塊13對(duì)影像處理模塊12處理完成的影像進(jìn)行識(shí)別，篩選出含有設(shè)備缺陷的影像;接收狀態(tài)監(jiān)控模塊16傳輸?shù)母鞴δ苣K5、8、9和10的數(shù)據(jù)，確定影像拍攝的GPS位置，與GIS信息相關(guān)聯(lián)，完成影像屬性信息的匹配，確定是否為對(duì)應(yīng)的輸電線路設(shè)備，若匹配結(jié)果為否，則將匹配結(jié)果反饋給狀態(tài)監(jiān)控模塊16。影像數(shù)據(jù)顯示模塊14用于顯示影像識(shí)別模塊13匹配完成的影像信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15用于存儲(chǔ)影像識(shí)別模塊13匹配完成的影像信息，以備后期調(diào)用。
[0035]控制處理模塊I采集和處理各功能模塊3、4、5、8、9和1的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7中，經(jīng)無(wú)線通信模塊6發(fā)送至地面監(jiān)控中心的影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)18，地面通信模塊11接收無(wú)線通信模塊6傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。影像處理模塊12讀取地面通信模塊11接收的影像數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰度檢查和可用性檢查，狀態(tài)監(jiān)控模塊16接收地面通信模塊11傳輸?shù)母鞴δ苣K5、8、9和10的數(shù)據(jù)，影像處理模塊12的處理結(jié)果和狀態(tài)監(jiān)控模塊16接收的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送至影像識(shí)別模塊13。影像識(shí)別模塊13對(duì)影像進(jìn)行識(shí)別，篩選出含有設(shè)備缺陷的影像，匹配影像的GPS和GIS信息，確定是否為對(duì)應(yīng)的輸電線路設(shè)備，若匹配結(jié)果為否，則反饋給狀態(tài)監(jiān)控模塊16。狀態(tài)監(jiān)控模塊16發(fā)送控制指令對(duì)可見(jiàn)光攝像頭3和紅外熱成像儀4進(jìn)行實(shí)時(shí)姿態(tài)調(diào)整和校正；否則，將匹配結(jié)果發(fā)送至影像數(shù)據(jù)顯示模塊14顯示，并存儲(chǔ)在影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15中，以備后期調(diào)用。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 安裝在無(wú)人機(jī)內(nèi)的影像數(shù)據(jù)采集裝置(17)和設(shè)置在地面監(jiān)控中心的影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(18); 其中，影像數(shù)據(jù)采集裝置(17)包括:控制處理模塊(I)、電源模塊(2)、可見(jiàn)光攝像頭(3)、紅外熱成像儀(4)、激光測(cè)距儀(5)、無(wú)線通信模塊(6)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(7)、GIS信息模塊(8)、GPS導(dǎo)航模塊(9)和高度計(jì)(10); 影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(18)包括:地面通信模塊(11)、影像處理模塊(12)、影像識(shí)別模塊(13)、影像數(shù)據(jù)顯示模塊(14)、影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(15)和狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)。2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)采用天津中翔騰航科技有限公司研制的X系列多旋翼無(wú)人機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制處理模塊(1)，用于采集和處理所述各功能模塊(3、4、5、8、9、10)的數(shù)據(jù)； 所述電源模塊(2)，采用12V或者24V的蓄電池，用于提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的電源； 所述可見(jiàn)光攝像頭(3)，用于完成無(wú)人機(jī)輸電線路白天巡檢圖像和視頻數(shù)據(jù)的采集； 所述紅外熱成像儀(4)，用于完成輸電線路設(shè)備發(fā)熱影像數(shù)據(jù)的采集； 所述激光測(cè)距儀(5)，用于測(cè)量無(wú)人機(jī)與輸電線路設(shè)備的距離； 所述無(wú)線通信模塊(6)，用于傳輸所述各功能模塊(3、4、5、8、9、10)的數(shù)據(jù)，接收所述狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)的控制指令； 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(7)，用于存儲(chǔ)所述各功能模塊(3、4、5、8、9、10)的數(shù)據(jù)，對(duì)存儲(chǔ)的影像進(jìn)行唯一性的命名； 所述GIS信息模塊(8)，用于采集巡線影像數(shù)據(jù)中輸電線路設(shè)備的地理位置、行政區(qū)域和地形狀況信息； 所述GPS導(dǎo)航模塊(9)，通過(guò)串口與所述控制處理模塊(I)相連，用于完成無(wú)人機(jī)GPS信息的接收和解析； 所述高度計(jì)(10)，通過(guò)串口與所述控制處理模塊(I)相連接，用于測(cè)量無(wú)人機(jī)的飛行高度。4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)電力巡線影像數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，其特征在于，所述地面通信模塊(11)，用于接收所述無(wú)線通信模塊(6)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，傳輸所述狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)的控制指令； 所述影像處理模塊(12)，用于讀取所述地面通信模塊(II)接收的影像數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行清晰度檢查和可用性檢查； 所述狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)，接收所述地面通信模塊(11)傳輸?shù)乃龈鞴δ苣K(5、8、9、10)的數(shù)據(jù)，與所述影像識(shí)別模塊(13)進(jìn)行交互，根據(jù)所述影像識(shí)別模塊(13)反饋的影像拍攝效果，對(duì)所述可見(jiàn)光攝像頭(3)和所述紅外熱成像儀(4)發(fā)送控制指令，進(jìn)行實(shí)時(shí)姿態(tài)調(diào)整和校正。 所述影像識(shí)別模塊(13)，對(duì)所述影像處理模塊(12)處理完成的影像進(jìn)行識(shí)別，篩選出含有設(shè)備缺陷的影像;接收所述狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)傳輸?shù)乃龈鞴δ苣K(5、8、9、10)的數(shù)據(jù)，確定影像拍攝的GPS位置，與GIS信息相關(guān)聯(lián)，完成影像屬性信息的匹配，確定是否為對(duì)應(yīng)的輸電線路設(shè)備，若匹配結(jié)果為否，則將匹配結(jié)果反饋給所述狀態(tài)監(jiān)控模塊(16)。 所述影像數(shù)據(jù)顯示模塊(14)，用于顯示所述影像識(shí)別模塊(13)匹配完成的影像信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。 所述影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(15)，用于存儲(chǔ)所述影像識(shí)別模塊(13)匹配完成的影像信息，以備后期調(diào)用。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK105915856SQ201610409150
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日
【發(fā)明人】臺(tái)海江
【申請(qǐng)人】天津中翔騰航科技股份有限公司