一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统，其制定的飞行路径可保证覆盖安全壳所有外露区域；拍摄的高清图像满足裂缝提取需求；拍摄的高清图像满足图像快速拼接需求，无需进行平差计算；工作效率高，降低人工成本。

A Method and System of Nuclear Power Plant Containment Appearance Image Acquisition Based on UAV

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统
本专利技术涉及核电站数据采集领域，尤其涉及一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统。
技术介绍
核电站安全壳是一种安全等级极高的大体积混凝土建筑(直径约40m，高度约51m的圆柱体，结构如图3所示)，是防止核电站中核裂变产生的放射性物质外溢的最后一道安全屏障。尽管具有良好的密封性和稳定性，但暴露在外的安全壳墙体在大自然与内部压力的共同作用下不可避免仍会产生结构上的变形、功能上的受损，为安全生产埋下隐患。安全壳作为保证核电生产安全的关键性建筑，在施工、调试以及商业运行后每十年都会进行整体打压试验，检查其安全性能，保障生产安全。其中最为重要的一项检测指标，就是安全壳筒壁上的裂缝检测。由于核电站对裂缝检测的要求为自动识别并提取0.2mm以上的裂缝，所以必须近距离采集高分辨率图像。目前，对安全壳外观图像采集主要有两种方式，一种是近程图像采集，一种是远程图像采集。前者主要利用安全壳顶部轨道通过移动采集平台的方式逐列获取筒壁图像，该方式可全天任意时间段进行工作，且采集的图像分辨率高、便于图像快速拼接，但工作效率较低、人工成本较高；后者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，包括以下步骤：确定拍摄距离，其中根据预定的物方拍摄范围结合无人机的图像采集系统的传感器尺寸、有效分辨率以及焦距确定采集图像时所述图像采集系统位置与安全壳表面之间的垂直距离；规划路径，其中包括：根据所述预定的物方拍摄范围、拍摄距离绕所述安全壳外周将路径划分为多个宽度相等且相互平行并部分重叠的航带，所述多个航带覆盖安全壳所有外露区域；根据图像拼接及裁切过程中特征匹配的重叠度要求和裁切尺寸要求确定各航带中的图像采集位置；采集图像，按照规划的航带、图像采集位置依次分帧采集安全壳外观的图像，并在每一帧图像中将其图像采集位置信息加载在图像数据中...

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，包括以下步骤：确定拍摄距离，其中根据预定的物方拍摄范围结合无人机的图像采集系统的传感器尺寸、有效分辨率以及焦距确定采集图像时所述图像采集系统位置与安全壳表面之间的垂直距离；规划路径，其中包括：根据所述预定的物方拍摄范围、拍摄距离绕所述安全壳外周将路径划分为多个宽度相等且相互平行并部分重叠的航带，所述多个航带覆盖安全壳所有外露区域；根据图像拼接及裁切过程中特征匹配的重叠度要求和裁切尺寸要求确定各航带中的图像采集位置；采集图像，按照规划的航带、图像采集位置依次分帧采集安全壳外观的图像，并在每一帧图像中将其图像采集位置信息加载在图像数据中；处理图像数据，其中包括：使用特征匹配法对同一航带的图像进行拼接；利用所述图像采集位置信息对相邻航带间图像进行拼接。2.根据权利要求1所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，在采集图像步骤中，所述无人机在一个航带拍摄完毕后，回到该航带的起始位置，再更换至相邻航带的起始位置进行后续采集。3.根据权利要求2所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述预定的物方拍摄范围根据安全壳外观检测需求和处理图像数据步骤中的计算量及速度需求而确定；其中，所述安全壳外观检测需求包括能够检测到的安全壳表面裂缝的最小宽度。4.根据权利要求3所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述能够检测到的安全壳表面裂缝的最小宽度为0.2mm，所述预设的物方拍摄范围为：竖直方向上的拍摄高度为0.8m，在水平方向上的拍摄宽度为1.2m。5.根据权利要求4所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述图像采集系统的传感器为CMOS；所述CMOS尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗琦，李尚科，宋翔，张旭耀，单强，杨列堂，邓沛安，郑洋，
申请(专利权)人：中广核核电运营有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44