【技术实现步骤摘要】
一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置及方法
[0001]本专利技术提供了一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置及方法，属于吊舱姿态检测
技术介绍
[0002]在铺设输电线路时，通常使用耐张线夹固定传输线，耐张线夹固定在传输线上后不能拆卸，压接质量的好坏直接影响输电线路运行的安全性和可靠性，而长期使用也会导致耐张线夹出现质量问题。利用X射线探伤技术能够实现耐张线夹的缺陷检测。X射线探伤技术利用X射线来判断材料内部的缺陷情况。由于X射线能够穿透金属材料，不同材料对X射线的吸收和散射作用不同，从而会在成像板或胶卷上形成不同的影像，通过影像的比对分析，便可判断耐张线夹是否出现裂纹、缩孔等缺陷。
[0003]目前，将无人机作为飞行载具，搭配X射线数字成像仪器，进行输电线路耐张线夹故障检测是一种可行的方法，能够解决无人机无法检测耐张线夹内部及X射线数字成像仪器检测过程繁琐等一系列问题。但是，由于耐张线夹和无人机的自身抖动以及X射线检测设备易受噪声干扰等因素，造成所采集的目标图像画面出现抖动、畸...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置，包括具有姿态检测及拍照补偿功能的吊舱，所述吊舱挂载在无人机上，其特征在于：所述吊舱上固定有X射线检测模块、姿态测量模块和机械稳像模块，其中X射线检测模块包括电源模块、X射线发射源和X射线数字检测板；所述机械稳像模块包括伺服驱动板、俯仰向旋转电机和电控滑轨，其中伺服驱动板和俯仰向旋转电机固定在吊舱一侧的外部，所述吊舱另一侧的内部固定有X射线数字检测板，正对X射线数字检测板的吊舱一侧的内部固定有X射线发射源，所述X射线发射源固定在电控滑轨上，所述X射线数字检测板上集成有数字接收板、图像稳像模块、无线传输模块；所述电源模块用于给装置供电，所述姿态测量模块用于获取吊舱姿态数据并将姿态数据分为两路分别传输到机械稳像模块和图像稳像模块，所述数字接收板用于获取输电线路上目标耐张线夹的源视频图像并传输到图像稳像模块，所述叠加输出模块将机械稳像结果和图像稳像结果叠加，得到去抖补偿后的图像。2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置，其特征在于：所述姿态测量模块包括MEMS陀螺仪、滤波模块和信号处理模块，所述MEMS陀螺仪对吊舱进行姿态测量，获取吊舱当前姿态数据，所述滤波模块用于获得平滑的MEMS陀螺仪姿态数据，所述信号处理模块用于根据输入的MEMS陀螺仪姿态数据生成吊舱姿态调整量；所述机械稳像模块根据信号处理模块生成的吊舱姿态调整量调整吊舱姿态，对吊舱的机械结构进行稳定调整；所述图像稳像模块分别对接收的源视频图像和吊舱姿态数据进行滤波，再生成去抖补偿图像，输出去抖后的图像。3.根据权利要求2所述的一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置，其特征在于：所述机械稳像模块还包括吊舱姿态调整量解算模块，所述吊舱姿态调整量解算模块根据陀螺仪滤波处理后的姿态数据生成吊舱姿态调整量，从而控制吊舱调整姿态；所述伺服驱动板接收吊舱姿态调整量，控制俯仰向旋转电机和电控滑轨；所述俯仰向旋转电机和电控滑轨能够分别控制X射线数字检测板的俯仰向旋转以及方位向调整，实现吊舱的机械稳定。4.根据权利要求3所述的一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置，其特征在于：所述图像稳像模块包括图像处理模块、逆向补偿模块，所述图像处理模块用于将陀螺仪获取的吊舱姿态数据、X射线数字检测板获取的输电线路目标耐张线夹的原视频图像进行滤波，再进行旋转矩阵的计算，所述逆向补偿模块通过X射线检测模块建立真实场景点与像素点对应的关系，将当前坐标点根据旋转矩阵做逆向补偿，再将得到的坐标点进行整数化处理，最后将得到的坐标点像素值替换为当前坐标点像素值，得到图像稳定图像。5.根据权利要求4所述的一种基于MEMS陀螺仪的吊舱姿态检测及图像补偿装置，其特征在于：所述滤波模块采用高斯平滑滤波器对陀螺仪采样结果做滤波处理，高斯平滑滤波器通过高斯核函数的形态进行权值选取，以高斯...
【专利技术属性】
技术研发人员：芦竹茂，曹慧亮，黄泓侨，雷增钰，蔡麒，王超，王帅，李劲松，俞华，孟晓凯，原辉，范晶晶，姜敏，杨虹，刘永鑫，赵亚宁，韩钰，白洋，卫世超，张娜，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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