位于无人机上的输电设备辨认平台制造技术

本发明专利技术涉及一种位于无人机上的输电设备辨认平台，包括航拍摄像机、设备辨认系统、无线收发器件和飞思卡尔IMX6处理器，所述航拍摄像机对地面上的输电设备进行拍摄，以获得输电设备图像，所述设备辨认系统对所述输电设备图像进行图像处理，以识别所述输电设备图像内输电设备的种类，所述飞思卡尔IMX6处理器与所述设备辨认系统和所述无线收发器件分别连接，将所述输电设备的种类通过所述无线收发器件无线发送到远端的供电单位管理平台。本发明专利技术还使用了去雾霾处理设备以克服雾霾天气对图像的影响。通过本发明专利技术，即使在雾霾天气下也能够准确、快速、实时地从空中识别出各种输电设备的类型。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是申请号为201510155335.5、申请日为2015年4月2日、专利技术名称为“位于无人机上的输电设备辨认平台”的专利的分案申请。
本专利技术涉及输电设备管理领域，尤其涉及一种位于无人机上的输电设备辨认平台。
技术介绍
随着无人机技术的日趋成熟和航空摄影技术的进一步拓展，在军用无人机应用领域上，无人机常用于侦查监视等形式的作战支援，更关键的是，民用无人机的应用领域也日益广泛，包括：摄影测量、应急救灾、公共安全、资源勘探、环境监测、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、林火病虫害防护与监测等。利用无人机进行输电的各种输电设备检查，以便于供电单位发现问题并及时维护，保证输电网络的正常运行。无人机检查方式具有高效、快捷、可靠、成本低、不受地域影响的优点，但现有技术中通常是将无人机拍摄的输电设备图像实时发送到电力监管部门的供电单位管理平台，以待电力监管部门对接收到的输电设备图像进行逐帧的人工观察和判断，以确定输电设备的类型，为后续判断输电设备是否外观缺损，是否需要进行维护提供数据基础，这种输电设备识别方式需要人工处理海量的视频图像，工作效率低、实时性差，即使存在一些输电设备类型的电子识别方式，识别模式也较为落后，效果不佳，而且现有技术中的无人机拍摄的输电设备图像在雾霾严重的天气环境下模糊不清，难于进行输电设备的种类辨识。因此，需要一种新的输电设备辨认平台，能够对无人机拍摄的输电设备图像进行有针对性的类型检查，这种新的辨认平台能整合到无人机的电
子设备中，同时，能够克服各种雾霾天气下对输电设备图像的不利影响，从而在提高无人机整体性的同时保证了无人机输电设备检查的效率和精度。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种位于无人机上的输电设备辨认平台，采用包括对比度增强设备、灰度化处理设备、中值滤波设备、图像腐蚀膨胀处理设备和小波分解设备的多种图像处理部件对无人机拍摄的输电设备图像进行高精度的类型识别，并使用两个无线通信网卡以避免无人机收发的数据被干扰，这种输电设备辨认平台能够集成到无人机的电子设备中，更关键的是，能够根据大气衰减模型确定雾霾对图像的影响因素，对雾霾天气下采集的输电设备图像进行去雾处理，获得清晰的输电设备图像，从而保障在恶劣天气下也能进行输电设备种类的准确辨认。根据本专利技术的一方面，提供了一种位于无人机上的输电设备辨认平台，包括航拍摄像机、设备辨认系统、无线收发器件和飞思卡尔IMX6处理器，所述航拍摄像机对地面上的输电设备进行拍摄，以获得输电设备图像，所述设备辨认系统对所述输电设备图像进行图像处理，以识别所述输电设备图像内输电设备的种类，所述飞思卡尔IMX6处理器与所述设备辨认系统和所述无线收发器件分别连接，将所述输电设备的种类通过所述无线收发器件无线发送到远端的供电单位管理平台。更具体地，在所述位于无人机上的输电设备辨认平台中，还包括：供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；移动硬盘，用于预先存储预设高度范围、预设气压高度权重和预设无线电高度权重，还用于预先存储各个种类的输电设备的一层小波系数集，每一个种类的输电设备的一层小波系数集由对每一个种类的基准输电设备图像进行一层Harr小波分解获得的4个分解子图的小波分解系数组成，所述每一个种类的基准输电设备图像为对每一个种类的基准输电
设备进行预先拍摄所获得的图像，所述4个分解子图的小波分解系数分别为一个平滑子图的小波分解系数、一个水平子图的小波分解系数、一个垂直子图的小波分解系数和一个斜向子图的小波分解系数，平滑子图的小波分解系数为概貌系数，其余三个分解子图的小波分解系数都是细节系数；GPS定位器，与GPS导航卫星连接，用于接收无人机所在位置的实时定位数据；高度传感设备，与所述移动硬盘连接，包括气压高度传感器、无线电高度传感器和微控制器；所述气压高度传感器用于根据无人机附近的气压变化，检测无人机所在位置的实时气压高度；所述无线电高度传感器包括无线电发射机、无线电接收机和单片机，所述单片机与所述无线电发射机和所述无线电接收机分别连接，所述无线电发射机向地面发射无线电波，所述无线电接收机接收地面反射的无线电波，所述单片机根据所述无线电发射机的发射时间、所述无线电接收机的接收时间和无线电波传播速度计算无人机的实时无线电高度，所述无线电波传播速度为光速；所述微控制器与所述气压高度传感器、所述无线电高度传感器和所述移动硬盘分别连接，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度的差在所述预设高度范围时，基于所述预设气压高度权重、所述预设无线电高度权重、所述实时气压高度和所述实时无线电高度计算并输出所述实时高度，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度的差不在所述预设高度范围时，输出高度检测失败信号；去雾霾处理设备，位于所述航拍摄像机和所述设备辨认系统之间，用于接收所述输电设备图像，对所述输电设备图像进行去雾处理以获得去雾输电设备图像，替换所述输电设备图像，将所述去雾输电设备图像输入所述设备辨认系统以进行图像处理以识别所述去雾输电设备图像内输电设备的种类；所述去雾处理设备包括：雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时无人机所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；整体大气光值获取子设备，与所述航拍摄像机连接以获得所述输电设备图像，计算所述输电设备图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；大气散射光值获取子设备，与所述航拍摄像机和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述输电设备图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤
波器EPGF(edge-preserving gaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值，将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值，取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值，取比较参考值和0中的最大值作为每一个像素的大气散射光值；介质传输率获取子设备，与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接，将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值，将1减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率；清晰化图像获取子设备，与所述航拍摄像机、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接，将1减去每一个像素的介质传输率以获得第一差值，将所述第一差值乘以整体大气光值以获得乘积值，将所述输电设备图像中每一个像素的像素值减去所述乘积值以获得第二差值，将所述第二差值除以每一个像素的介质传输率以获得每一个像素的清晰化像素值，所述输电设备图像中每一个像素的像素值包括所述输电设备图像中每一个像素的R，G，B三颜色通道像素值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位于无人机上的输电设备辨认平台，其特征在于，所述平台包括航拍摄像机、设备辨认系统、无线收发器件和飞思卡尔IMX6处理器，所述航拍摄像机对地面上的输电设备进行拍摄，以获得输电设备图像，所述设备辨认系统对所述输电设备图像进行图像处理，以识别所述输电设备图像内输电设备的种类，所述飞思卡尔IMX6处理器与所述设备辨认系统和所述无线收发器件分别连接，将所述输电设备的种类通过所述无线收发器件无线发送到远端的供电单位管理平台。

【技术特征摘要】
1.一种位于无人机上的输电设备辨认平台，其特征在于，所述平台包括航拍摄像机、设备辨认系统、无线收发器件和飞思卡尔IMX6处理器，所述航拍摄像机对地面上的输电设备进行拍摄，以获得输电设备图像，所述设备辨认系统对所述输电设备图像进行图像处理，以识别所述输电设备图像内输电设备的种类，所述飞思卡尔IMX6处理器与所述设备辨认系统和所述无线收发器件分别连接，将所述输电设备的种类通过所述无线收发器件无线发送到远端的供电单位管理平台。2.如权利要求1所述的位于无人机上的输电设备辨认平台，其特征在于，所述平台还包括：供电电源，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接，根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电，所述电压转换器与所述切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压；移动硬盘，用于预先存储预设高度范围、预设气压高度权重和预设无线电高度权重，还用于预先存储各个种类的输电设备的一层小波系数集，每一个种类的输电设备的一层小波系数集由对每一个种类的基准输电设备图像进行一层Harr小波分解获得的4个分解子图的小波分解系数组成，所述每一个种类的基准输电设备图像为对每一个种类的基准输电设备进行预先拍摄所获得的图像，所述4个分解子图的小波分解系数分别为一个平滑子图的小波分解系数、一个水平子图的小波分解系数、一个垂直子图的小波分解系数和一个斜向子图的小波分解系数，平滑子图的小波分解系数为概貌系数，其余三个分解子图的小波分解系数都是细节系数；GPS定位器，与GPS导航卫星连接，用于接收无人机所在位置的实时定位数据；高度传感设备，与所述移动硬盘连接，包括气压高度传感器、无线电高度传感器和微控制器；所述气压高度传感器用于根据无人机附近的气压
\t变化，检测无人机所在位置的实时气压高度；所述无线电高度传感器包括无线电发射机、无线电接收机和单片机，所述单片机与所述无线电发射机和所述无线电接收机分别连接，所述无线电发射机向地面发射无线电波，所述无线电接收机接收地面反射的无线电波，所述单片机根据所述无线电发射机的发射时间、所述无线电接收机的接收时间和无线电波传播速度计算无人机的实时无线电高度，所述无线电波传播速度为光速；所述微控制器与所述气压高度传感器、所述无线电高度传感器和所述移动硬盘分别连接，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度的差在所述预设高度范围时，基于所述预设气压高度权重、所述预设无线电高度权重、所述实时气压高度和所述实时无线电高度计算并输出所述实时高度，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度的差不在所述预设高度范围时，输出高度检测失败信号；去雾霾处理设备，位于所述航拍摄像机和所述设备辨认系统之间，用于接收所述输电设备图像，对所述输电设备图像进行去雾处理以获得去雾输电设备图像，替换所述输电设备图像，将所述去雾输电设备图像输入所述设备辨认系统以进行图像处理以识别所述去雾输电设备图像内输电设备的种类；所述去雾处理设备包括：雾霾浓度检测子设备，位于空气中，用于实时无人机所在位置的雾霾浓度，并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度，所述雾霾去除强度取值在0到1之间；整体大气光值获取子设备，与所述航拍摄像机连接以获得所述输电设备图像，计算所述输电设备图像中每一像素的灰度值，将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值；大气散射光值获取子设备，与所述航拍摄像机和所述雾霾浓度检测子设备分别连接，对所述输电设备图像的每一个像素，提取其R，G，B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值，使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值，将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值，使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值，将滤波目标像素值减去滤
\t波目标像素差值以获...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：张宏，
类型：发明
国别省市：河北;13