基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，无人机先规划无人机自动巡视光缆线路；再按作业任务飞行拍摄，依据规划的飞行航迹，在精度定位信号下主飞行，再然后根据航线预设目标，在指定位置悬停，控制云台指向目标并进行拍摄、识别；并控制无人机云台将高清相机对准目标，锁定目标处于画幅中央，调整焦距放大目标拍摄，通过图像识别扫描识别是否存在缺陷及故障，根据图像数据分析光缆运行状态并在地图上进行标注；无人机拍摄画面实时传输到后台图像服务器，对录像中出现的部件画面通过机器学习、目标定位追踪的方式自动识别缺陷故障，并发出维护提示。可见本发明专利技术实现无人自动化巡检，大幅减少人力物力的投入，降低劳动强度。低劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法。

技术介绍

[0002]在电力行业，架空输电线路巡检运用了无人机巡检技术，为此国网公司发布了Q/GDW11383
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2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、中电联发布了DL/T1482
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2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》，对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。国网公司正确导向要求大力发展无人机巡检业务、建立“机巡+人巡”的协同巡检模式是承接公司发展规划和电网运营规划要求，实现输电线路运维领域创新驱动发展的重要举措。
[0003]根据国家电网发布的Q/GDW11383
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2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》，无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备，完成架空输电线路巡检任务的作业系统。应用部署基于人工智能技术的光缆缺陷自动识别系统，辅助无人机等智能巡检手段，可以及时处置光缆缺陷，避免业务中断及次生灾害。

技术实现思路

[0004]针对上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，可不受地形限制，能多角度、近距离探察ADSS光缆的金具、防震鞭等设备；对于人员很难达到或风险较大的区段，或气候相对恶劣情况下，应用无人机可进行日常巡检及查找故障，具有很高的安全性、机动性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：<br/>[0006]一种基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、获取杆塔和线路走廊内的高精度三维点云地图信息，通过北斗精准定位与航迹自主规划无人机自动巡视光缆线路；
[0008]步骤二、无人机按作业任务飞行拍摄，无人机依据规划的飞行航迹，在RTK厘米级精度定位信号下进行复杂业务自主飞行，并根据航线预设目标，无人机在指定位置悬停，控制云台指向目标并进行目标拍摄、识别；
[0009]步骤三、无人机巡检ADSS光缆中，控制无人机云台将高清相机对准目标，始终锁定目标处于画幅中央，调整焦距放大目标进行拍摄，通过图像识别技术扫描识别是否存在缺陷及故障，并根据图像数据分析光缆运行状态，对巡检图片及有缺陷的图片在地图上进行标注；
[0010]步骤四、无人机拍摄画面实时传输到后台图像服务器，对录像中出现的部件画面通过机器学习、目标定位追踪的方式自动识别缺陷故障，并发出维护提示。
[0011]优选方式为，还包括步骤五、无人机巡检获取图像，对图像进行编辑，将缺陷用国网缺陷标识规范进行标注，并将图像按既定规范重命名，并支持图片数据自动传输至应用平台。
[0012]优选方式为，还包括步骤六、飞行任务管理，通过数据积累功能，把飞行日志数据存储于平台，一边进行统计分析，一边查询跟踪；通过资源管理，实现飞机与组织架构、人员之间的对应关系，对不同角色权限清楚划分；通过集成融合，使用无人机作业，并与现有信息系统结合，将系统数据上传到上一级平台，发挥网络协同效应。
[0013]优选方式为，图像识别技术包括图像亮度调整、图像对比度调整、去除雾雨背景、图像拼接、缺陷识别；
[0014]图像对比度调整：图像的对比度调整就是在保证平均亮度不变的情况扩大或缩小亮暗点的差异；
[0015]去除雾雨背景：在阴霾或阴雨天气中，可见度降低，去除图像中遮挡真实物体的雾雨，恢复真实背景信息。
[0016]优选方式为,所述步骤一包括：
[0017]部署平台，配置对接无人机；
[0018]通过5G通信技术与电力北斗时空技术相结合；
[0019]获取杆塔和线路走廊内的高精度三维点云地图信息，通过北斗精准定位与航迹自主规划无人机自动巡视光缆线路。
[0020]采用上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：
[0021]由于本专利技术的基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，包括以下步骤：先获取杆塔和线路走廊内的高精度三维点云地图信息，通过北斗精准定位与航迹自主规划无人机自动巡视光缆线路；然后无人机按作业任务飞行拍摄，无人机依据规划的飞行航迹，在RTK厘米级精度定位信号下进行复杂业务自主飞行，并根据航线预设目标，无人机在指定位置悬停，控制云台指向目标并进行目标拍摄、识别；接着无人机巡检ADSS光缆中控制无人机云台将高清相机对准目标，始终锁定目标处于画幅中央，调整焦距放大目标进行拍摄，通过图像识别技术扫描识别是否存在缺陷及故障，并根据图像数据分析光缆运行状态，对巡检图片及有缺陷的图片在地图上进行标注；最后无人机拍摄画面实时传输到后台图像服务器，对录像中出现的部件画面通过机器学习、目标定位追踪的方式自动识别缺陷故障，并发出维护提示。本专利技术通过基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法的建设，实现无人自动化巡检，降低企业成本，大幅减少人力物力的投入，降低劳动强度，采用高性能自动处理技术，可完成数据的预处理、精加工及镶嵌及高效数据生成，整体数据费用低。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0023]一种基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，包括以下步骤：
[0024]步骤一、卫星定位、地图导航：部署平台，配置对接无人机；通过5G通信技术与电力北斗时空技术相结合；获取杆塔和线路走廊内的高精度三维点云地图信息，通过北斗精准定位与航迹自主规划无人机自动巡视光缆线路；
[0025]步骤二、无人机按作业任务飞行拍摄：无人机按作业任务飞行拍摄，无人机依据规划的飞行航迹，在RTK厘米级精度定位信号下进行复杂业务自主飞行，并根据航线预设目
标，无人机在指定位置悬停，控制云台指向目标并进行目标拍摄、识别；
[0026]步骤三、图像识别：无人机巡检ADSS光缆中需要进行精细检视相关区域，并控制无人机云台将高清相机对准目标，始终锁定目标处于画幅中央，调整焦距放大目标进行拍摄，通过图像识别技术扫描识别是否存在缺陷及故障，并根据图像数据分析光缆运行状态，对巡检图片及有缺陷的图片在地图上进行标注；图像识别功能包括图像亮度调整、图像对比度调整、去除雾雨背景、图像拼接、缺陷识别；图像对比度调整：图像的对比度调整就是在保证平均亮度不变的情况扩大或缩小亮暗点的差异；去除雾雨背景：在阴霾或阴雨天气中，可见度降低，去除图像中遮挡真实物体的雾雨，恢复真实背景信息。
[0027]步骤四、智能图像算法识别分析：无人机拍摄画面实时传输到后台图像服务器，对录像中出现的部件画面通过机器学习、目标定位追踪的方式自动识别缺陷故障，并发出维护提示。
[0028]本例还包括步骤五、图像、文档导出：无人机巡检获取图像，对图像进行编辑，将缺陷用国网缺陷标识规范进行标注，并将图像按既定规范重命名，并支持图片数据自动传输至应用平台。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取杆塔和线路走廊内的高精度三维点云地图信息，通过北斗精准定位与航迹自主规划无人机自动巡视光缆线路；步骤二、无人机按作业任务飞行拍摄，无人机依据规划的飞行航迹，在RTK厘米级精度定位信号下进行复杂业务自主飞行，并根据航线预设目标，无人机在指定位置悬停，控制云台指向目标并进行目标拍摄、识别；步骤三、无人机巡检ADSS光缆中，控制无人机云台将高清相机对准目标，始终锁定目标处于画幅中央，调整焦距放大目标进行拍摄，通过图像识别技术扫描识别是否存在缺陷及故障，并根据图像数据分析光缆运行状态，对巡检图片及有缺陷的图片在地图上进行标注；步骤四、无人机拍摄画面实时传输到后台图像服务器，对录像中出现的部件画面通过机器学习、目标定位追踪的方式自动识别缺陷故障，并发出维护提示。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的无人机通信光缆巡检方法，其特征在于，还包括步骤五、无人机巡检获取图像，对图像进行编辑，将缺陷用国网缺陷标识规范进行标注，并将图像按既定规范重命名，并支持图片数据自动传输至应用平台。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延涛，刘松，金欣，左长华，潘志鹏，王兆敏，韩其东，赵利，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司滨州供电公司，
类型：发明
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