基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統及方法技術方案
Unmanned aerial vehicle patrol image retrieval system and method based on transmission line and GIS
The invention discloses a UAV inspection image retrieval system and method of transmission line based on GIS and includes an image processing server, an external signal input device, the display device, the UAV and the ground control station; the external signal input device external signal or command input to the image processing server, the result the display device will deal with the results of the image processing server output, the ground control station flight status information and inspection results of reading the UAV data and reads the data sent to the image processing server, the ground control station and the image processing server in wireless communication. The invention can improve the efficiency of data retrieval and processing of the inspection result, reduce the cost of the patrol image processing, improve the speed of the server to retrieve and process the image, and reduce the processing time cost of the inspection result.
【技術實現步驟摘要】
基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統及方法
本專利技術屬于電力系統的運行檢修領域，尤其涉及一種基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統及方法。
技術介紹
無人機巡線在輸電線路巡檢中發揮著越來越重要的作用，可大大減輕電力服務人員的工作負荷，減少可能發生的人員危險的機率，降低電力設備的維護成本，提高電網的安全性和可靠性。在無人機巡檢過程中，巡檢結果的處理是無人機巡檢的核心內容。如何高效、快速的對無人機巡檢的結果數據圖像進行處理，將無人機巡檢拍攝的圖像與巡檢的輸電線路信息進行匹配，一直是困擾無人機巡檢的一個難題。無人機巡檢拍攝圖像的過程中，無法確定拍攝圖像中的輸電線路設備與實際輸電線路設備的對應關系，只能根據拍攝圖像的圖像信息人工判斷所屬桿塔或輸電線路段，這使得巡檢圖像信息與輸電線路信息的對應極易出錯，導致巡檢圖像信息和巡檢缺陷信息與輸電線路設備對應不準，影響缺陷判斷和缺陷消缺的效率；如果無法將巡檢圖像與對應桿塔進行匹配，就無法有效、快速的根據輸電線路信息和線路桿塔信息檢索對應的圖像和缺陷信息，更無法有效的對巡檢的結果進行處理，影響無人機巡檢結果處理的效率和準確性。在圖像信息匹配和檢索方面，國內外有比較多的專利、論文和其他資料公開。比如，華北電力大學的袁輝、余萍等人的“電力設備圖像特征提取和分類方法的研究”和孫霞、王致杰等人的“大型變電站遠程監控系統的故障診斷”，針對圖像內容和電力設備特征信息，識別出圖像中設備類型，對圖像進行分類，實現設備圖像的檢索，但是該方法僅能識別設備類型，無法識別設備的型號，更無法將圖像與對應輸電線路段、桿塔編號、巡檢地理信息...
【技術保護點】
一種基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統的檢索方法，其特征是，所述的基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統包括：圖像處理服務器、外部信號輸入裝置、結果顯示裝置、無人機和地面監控站；所述圖像處理服務器用于完成輸入的巡檢數據的GPS位置匹配和輸電線路信息的匹配，與GIS信息相關聯，并根據輸電線路信息和GIS信息的檢索相應的巡檢圖像，對巡檢圖像進行管理，所述外部信號輸入裝置將外部信號或指令輸入所述圖像處理服務器，所述結果顯示裝置將所述圖像處理服務器的處理結果輸出，所述地面監控站讀取所述無人機的飛行狀態信息和巡檢結果數據并將讀取數據發送到所述圖像處理服務器，所述地面監控站與所述圖像處理服務器無線通信；所述的檢索方法包括如下步驟：(1)巡檢結果數據的導入：通過無線通信或者SD卡的方式將巡檢圖像、巡檢過程數據、巡檢監測數據以及飛控日志導入到所述無人機巡檢圖像檢索系統中；(2)巡檢圖像GPS位置匹配：根據巡檢的圖像及數據確定巡檢圖像拍攝時的GPS位置；(3)輸電線路信息匹配：根據步驟(2)中確定的圖像拍攝時的GPS位置以及飛控監測數據確定對應的輸電線路桿塔或者桿塔段；(4)巡檢圖像與G...
【技術特征摘要】
1.一種基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統的檢索方法，其特征是，所述的基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統包括：圖像處理服務器、外部信號輸入裝置、結果顯示裝置、無人機和地面監控站；所述圖像處理服務器用于完成輸入的巡檢數據的GPS位置匹配和輸電線路信息的匹配，與GIS信息相關聯，并根據輸電線路信息和GIS信息的檢索相應的巡檢圖像，對巡檢圖像進行管理，所述外部信號輸入裝置將外部信號或指令輸入所述圖像處理服務器，所述結果顯示裝置將所述圖像處理服務器的處理結果輸出，所述地面監控站讀取所述無人機的飛行狀態信息和巡檢結果數據并將讀取數據發送到所述圖像處理服務器，所述地面監控站與所述圖像處理服務器無線通信；所述的檢索方法包括如下步驟：(1)巡檢結果數據的導入：通過無線通信或者SD卡的方式將巡檢圖像、巡檢過程數據、巡檢監測數據以及飛控日志導入到所述無人機巡檢圖像檢索系統中；(2)巡檢圖像GPS位置匹配：根據巡檢的圖像及數據確定巡檢圖像拍攝時的GPS位置；(3)輸電線路信息匹配：根據步驟(2)中確定的圖像拍攝時的GPS位置以及飛控監測數據確定對應的輸電線路桿塔或者桿塔段；(4)巡檢圖像與GIS信息關聯：根據拍攝圖像中的桿塔或者桿塔段與相應的GIS信息進行關聯，確定巡檢圖像拍攝區域的信息，實現通過GIS信息查詢相應的巡檢圖像及其屬性信息；(5)圖像屬性信息確認：如果是通過參考GPS位置確定的輸電線路設備的，提示用戶通過手工方式進行確認是否為拍攝的桿塔或者桿塔段，確認后，如果不需要調整和修改相應的屬性信息的進入步驟(6)；需要調整和修改的，則對拍攝圖片對應的桿塔和桿塔段進行手工調整和修改后，進入步驟(4)，并將相應圖像信息標識為確認完成；(6)圖像匹配完成，可以根據巡檢圖像拍攝區域的GIS信息和輸電線路信息進行相應圖像信息檢索。2.如權利要求1所述的一種基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統的檢索方法，其特征是，所述確定巡檢圖像拍攝時的GPS位置的方法為：(1)讀取巡檢圖像的拍攝時間Photo_T；(2)讀取無人機飛行的GPS位置信息和GPS位置對應的時間，記為:<GPS，GPS_T>，其中，GPS的值包含了經度值和緯度值；(3)根據巡檢圖像的拍攝時間Photo_T，到無人機GPS獲取時間GPS_T中進行檢索合格比對，在時間檢索范圍為Photo_T±1秒的范圍內，獲取最接近的時間；如果獲取不到最為接近時間，則擴大時間檢索范圍為Photo_T±2秒，確定最接近時間GPS_T1；還無法獲取的，則擴大時間檢索范圍為Photo_T±4秒，確定最接近時間GPS_T1；還無法獲取的，則擴大時間檢索范圍為Photo_T±10秒，確定最接近時間GPS_T1；還是無法檢索到的，查詢到最接近的時間為參考時間GPS_T2，根據參考時間GPS_T2獲取的GPS位置為參考GPS值；(4)通過確定的GPS讀取時間GPS_T1，確定巡檢圖像拍攝的photo_GPS1(photo_gps_x，photo_gps_y)位置；根據參考時間GPS_T2，確定巡檢圖像的參考photo_GPS2位置。3.如權利要求1所述的一種基于輸電線路和GIS的無人機巡檢圖像檢索系統的檢索方法，其特征是，所述確定對應的輸電線路桿塔或者桿塔段的方法為：(1)根據確定的巡檢圖像拍攝的photo_GPS1位置或者參考photo_GPS2位置，到數據存儲模塊中的飛行監測數據中，根據拍攝photo_GPS1位置查詢巡檢的水平線距...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王濱海，張方正，張明江，董罡，劉俍，張晶晶，鄭天茹，慕世友，任杰，魏傳虎，王萬國，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網山東省電力公司電力科學研究院，山東魯能智能技術有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11
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