一种架空线路图像可视化监拍系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种架空线路图像可视化监拍系统及方法，其中该系统包括监拍装置、供电模块、声音采集模块和微控制器；所述供电模块和声音采集模块分别与微控制器连接；监拍装置，被配置为获取架空线路图像，对雾霾天气下的架空线路图像去雾，确定透视率图并利用预设引导图对滤波后得到优化后的透视率图；基于去雾图像确定隐患物的坐标值与优化后的透视率图进行位置关联，得到距离点图；基于设定阈值距离点来判断是否存在隐患物体；微控制器被配置为根据未来设定时间段内的气象数据、供电模块的当前电量以及多个功能模块的重要性和所需能耗，控制供电模块选择不同的供电策略；根据声音信号对监拍装置采集架空线路图像的方位及开始时刻进行控制。位及开始时刻进行控制。位及开始时刻进行控制。

【技术实现步骤摘要】
一种架空线路图像可视化监拍系统及方法


[0001]本专利技术属于架空线路可视化监拍
，尤其涉及一种架空线路图像可视化监拍系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]架空输电线路巡检系统在不良天气下的巡检质量越来越受用户关注，比如雨雪天气、雾霾天气等，这种低可见度的天气情况对于巡检系统的识别精度和准确率造成了严重影响。
[0004]但是，专利技术人发现，现有可视化监拍系统存在以下问题：
[0005](1)要实现目标物的距离测算需要使用双目摄像头，但对于架空输电线路巡检系统而言，基于成本考虑，不会大面积覆盖安装双目摄像头，大多数地方使用单目摄像头，但是仅使用单目摄像头难以进行距离测算，无法保证测算的准确性。
[0006](2)随着可视化监拍系统应用范围越来越广，遇到的气象环境越来越复杂，例如南方梅雨季节长时间的阴雨天气、四川盆地的多雾天气、东北冬季的低日照时长，使得输电线路可视化监拍系统受外界气象数据的影响较大，持续工作稳定性差。
[0007](3)目前的可视化监拍系统拍照的时间的间隔是固定的，如果拍摄时间间隔太长，则实时性很差，无法对现场情况有一个连续的了解；如果拍摄时间间隔太短，则系统功耗会高很多，这样只靠图像采集不能实时获取输电线路现场的突发情况。

技术实现思路

[0008]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种架空线路图像可视化监拍系统及方法，实现了雾霾天监拍时自动识别隐患源并测算隐患源距离，提高了输电巡检的自动化程度，提高了输电巡检系统在特殊天气的巡检质量；而且充分考虑气象数据对于电源供电策略的影响，实现了能量与可视化监拍数据转换的均衡控制；同时，根据声音信号对监拍装置采集架空线路图像的方位及开始时刻进行控制，提高架空线路监控效率。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
[0010]一种架空线路图像可视化监拍系统，包括监拍装置、供电模块、声音采集模块和微控制器；所述供电模块和声音采集模块分别与微控制器连接；
[0011]所述监拍装置，被配置为获取架空线路图像，对雾霾天气下的架空线路图像去雾，确定透视率图并利用预设引导图对滤波后得到优化后的透视率图；基于去雾图像确定隐患物的坐标值与优化后的透视率图进行位置关联，得到距离点图；基于设定阈值距离点来判断是否存在隐患物体；
[0012]所述微控制器，被配置为根据未来设定时间段内的气象数据、供电模块的当前电量以及多个功能模块的重要性和所需能耗，控制供电模块选择不同的供电策略；根据声音
信号对监拍装置采集架空线路图像的方位及开始时刻进行控制。
[0013]作为一种实施方式，在所述监拍装置中，利用预设引导图对对透视率图滤波的具体过程包括：利用导向滤波技术，使用任意R/G/B图作为引导图对透视率图进行滤波，得到优化的透视率图。
[0014]作为一种实施方式，在所述监拍装置中，基于去雾图像确定隐患物的坐标值的过程为：对去雾图像进行图像识别的具体过程包括：利用训练好的YOLOv3模型识别预定类型的外破隐患源：将去雾图输入到模型中进行分析，得到若干组[类型，置信度，x1，y1，x2，y2]结果，其中(x1,y1)和(x2,y2)是隐患物的左上角和右下角坐标，将一组(x1,y1)和(x2,y2)记作隐患物的坐标数组。
[0015]作为一种实施方式，在所述监拍装置中，根据隐患物坐标值，进行位置关联的过程包括：根据隐患物坐标，截取透视率二维矩阵，对于每个透视率矩阵，以设定大小的方格取均值，形成透视率均值矩阵。
[0016]作为一种实施方式，在所述监拍装置中，判断距离点图中是否有低于设定阈值的距离点，其过程为：根据透视率均值矩阵中每个透视率值，计算出距离，形成距离点值表，对每个透视率矩阵都做类似处理，得到数个距离点值表，遍历每个距离点值表中的元素值，判断其中是否有距离点低于设定的阈值。
[0017]作为一种实施方式，所述气象数据采集模块用于根据采集到的当前天气数据以及从气象数据中心获取的未来设定时间的气象数据，得到对未来数小时或者数天的天气预测数据。
[0018]作为一种实施方式，所述供电模块还与太阳能电池板连接，所述供电模块包括：超级电容、电池和备用电源选通电路，所述太阳能电池板分别通过两个充电电路连接超级电容和电池的输入端，超级电容和电池的输出端均连接至备用电源选通电路；所述备用电源选通电路用于控制采用超级电容还是电池为后级电路进行供电。
[0019]作为一种实施方式，太阳能电池板与超级电容之间设置有两个并联连接的充电管理芯片，充电管理芯片与微处理器相连，微处理器用于根据充电管理芯片的当前温度来控制充电管理芯片的启停，实现充电管理芯片的分时散热。
[0020]作为一种实施方式，太阳能电池板与电池之间设置有至少两个并联连接的充电管理芯片，且充电管理芯片均连接至微处理器；所述微处理器用于根据太阳能电池板输入电源电压和电池的容量，控制与电池连接的充电管理芯片连通数量；以及根据充电管理芯片的当前温度来控制充电管理芯片的启停，实现充电管理芯片的分时散热。
[0021]作为一种实施方式，所述供电模块还包括充电管理单元，用于获取太阳能电池板的输出电压和当前电池电量，若太阳能电池板的输出电压达到第一预设电压，则为超级电容充电，若当前电池电量未满，则同时为电池充电。
[0022]作为一种实施方式，备用电源选通电路在超级电容电压高于第二预设电压时,使用超级电容供电；当超级电容电压低于第三预设电压时，切换为电池供电。
[0023]作为一种实施方式，所述备用电源选通电路包括：超级电容的输出端分两路，一路连接迟滞比较器的正输入端，另一路连接至P沟道MOS管D1的漏极；D1的源极连接D2的源极；迟滞比较器的输出端一路连接N沟道MOS管D3的门极，另一路连接N沟道MOS管D6的门极；D3的漏极通过电阻R2连接至D1和D2门极的连通线路上；
[0024]电池的输出端连接至P沟道MOS管D4的漏极；D4的源极连接D5的源极；N沟道MOS管D6的漏极一路经由电阻R5连接至P沟道MOS管D4的漏极，另一路连接至N沟道MOS管D7的门极；D7的漏极通过电阻R4连接至D4和D5门极的连通线路上；
[0025]P沟道MOS管D2和P沟道MOS管D5的漏极均连接至DC/DC转换器。
[0026]作为一种实施方式，D1的源极分三路，一路连接电阻R1，一路连接电容C1，一路连接P沟道MOS管D2的源极；D1的门极分三路，一路连接电阻R1，一路连接电容C1，一路连接D2的门极；P沟道MOS管D4的源极分三路，一路连接电阻R3，一路连接电容C2，一路连接P沟道MOS管D5的源极；D4的门极分三路，一路连接电阻R3，一路连接电容C2，一路连接D5的门极。
[0027]作为一种实施方式，微控制器内预存储不同的供电策略，具体包括：
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，包括监拍装置、供电模块、声音采集模块和微控制器；所述供电模块和声音采集模块分别与微控制器连接；所述监拍装置，被配置为获取架空线路图像，对雾霾天气下的架空线路图像去雾，确定透视率图并利用预设引导图对滤波后得到优化后的透视率图；基于去雾图像确定隐患物的坐标值与优化后的透视率图进行位置关联，得到距离点图；基于设定阈值距离点来判断是否存在隐患物体；所述微控制器，被配置为根据未来设定时间段内的气象数据、供电模块的当前电量以及多个功能模块的重要性和所需能耗，控制供电模块选择不同的供电策略；根据声音信号对监拍装置采集架空线路图像的方位及开始时刻进行控制。2.如权利要求1所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，在所述监拍装置中，利用预设引导图对对透视率图滤波的具体过程包括：利用导向滤波技术，使用任意R/G/B图作为引导图对透视率图进行滤波，得到优化的透视率图。3.如权利要求1所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，在所述监拍装置中，基于去雾图像确定隐患物的坐标值的过程为：对去雾图像进行图像识别的具体过程包括：利用训练好的YOLOv3模型识别预定类型的外破隐患源：将去雾图输入到模型中进行分析，得到若干组[类型，置信度，x1，y1，x2，y2]结果，其中(x1,y1)和(x2,y2)是隐患物的左上角和右下角坐标，将一组(x1,y1)和(x2,y2)记作隐患物的坐标数组。4.如权利要求1所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，在所述监拍装置中，根据隐患物坐标值，进行位置关联的过程包括：根据隐患物坐标，截取透视率二维矩阵，对于每个透视率矩阵，以设定大小的方格取均值，形成透视率均值矩阵。5.如权利要求1所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，在所述监拍装置中，判断距离点图中是否有低于设定阈值的距离点，其过程为：根据透视率均值矩阵中每个透视率值，计算出距离，形成距离点值表，对每个透视率矩阵都做类似处理，得到数个距离点值表，遍历每个距离点值表中的元素值，判断其中是否有距离点低于设定的阈值。6.如权利要求1所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，所述微控制器还与气象数据采集模块相连，所述气象数据采集模块用于根据采集到的当前天气数据以及从气象数据中心获取的未来设定时间的气象数据，得到对未来数小时或者数天的天气预测数据。7.如权利要求1所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，所述供电模块还与太阳能电池板连接，所述供电模块包括：超级电容、电池和备用电源选通电路，所述太阳能电池板分别通过两个充电电路连接超级电容和电池的输入端，超级电容和电池的输出端均连接至备用电源选通电路；所述备用电源选通电路用于控制采用超级电容还是电池为后级电路进行供电。8.如权利要求7所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，太阳能电池板与超级电容之间设置有两个并联连接的充电管理芯片，充电管理芯片与微处理器相连，微处理器用于根据充电管理芯片的当前温度来控制充电管理芯片的启停，实现充电管理芯片的分时散热。9.如权利要求7所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，太阳能电池板与电池之间设置有至少两个并联连接的充电管理芯片，且充电管理芯片均连接至微处理器；所
述微处理器用于根据太阳能电池板输入电源电压和电池的容量，控制与电池连接的充电管理芯片连通数量；以及根据充电管理芯片的当前温度来控制充电管理芯片的启停，实现充电管理芯片的分时散热。10.如权利要求7所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，所述供电模块还包括充电管理单元，用于获取太阳能电池板的输出电压和当前电池电量，若太阳能电池板的输出电压达到第一预设电压，则为超级电容充电，若当前电池电量未满，则同时为电池充电。11.如权利要求7所述的架空线路图像可视化监拍系统，其特征在于，备用电源选通电路在超级电容电压高于第二预设电压时,使用超级电容供电；当超...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，李巨宁，冯鑫，孙晓斌，黄振宁，杨波，李程启，冯飞，傅晓，姜涛，张年文，焦之明，巩方波，纪洪伟，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：