【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在當(dāng)前的電力設(shè)施管理中，監(jiān)控和維護(hù)輸電線路及其組件的狀況是至關(guān)重要的；傳統(tǒng)的地面檢查方法不僅耗時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且在某些情況下難以達(dá)到期望的監(jiān)控效果，特別是在地形復(fù)雜或難以接近的區(qū)域；隨著技術(shù)的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)技術(shù)已被引入用于電力基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測(cè)，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控不僅可以提高巡檢的覆蓋范圍和頻率，還可以通過(guò)高清攝像頭捕捉關(guān)鍵設(shè)施的詳細(xì)圖像，為故障預(yù)防和及時(shí)維修提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持；然而，如何從大量的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)中快速準(zhǔn)確地識(shí)別和分析潛在的異常狀態(tài)，仍然是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。
2、查閱相關(guān)已公開(kāi)技術(shù)方案，公開(kāi)號(hào)為cn115471464a的技術(shù)提出一種基于無(wú)人機(jī)航拍電力桿塔部位缺陷自動(dòng)識(shí)別方法，包括以下步驟：s1：檢測(cè)所用無(wú)人機(jī)功能是否完好，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行試飛，以確保符合航拍的條件；s2：繪制輸電線路的電力桿塔坐標(biāo)，將電力桿塔坐標(biāo)和電力桿塔描述信息錄入巡檢系統(tǒng)；s3：根據(jù)繪制的輸電線路電力桿塔坐標(biāo)進(jìn)行無(wú)人機(jī)航拍；該一種基于無(wú)人機(jī)航拍電力桿塔部位缺陷自動(dòng)識(shí)別方法，通過(guò)建立桿塔缺陷檢測(cè)模型，通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍巡檢，將無(wú)人機(jī)巡檢視頻圖像傳輸?shù)胶蠖朔?wù)器，該方案實(shí)現(xiàn)電力桿塔和節(jié)點(diǎn)損傷識(shí)別診斷的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)電力桿塔和節(jié)點(diǎn)損傷缺陷進(jìn)行識(shí)別預(yù)警，從而穩(wěn)定檢測(cè)電力設(shè)施的安全狀況，保障線路的安全運(yùn)營(yíng)；但該方案缺乏對(duì)實(shí)時(shí)視頻流數(shù)據(jù)的高質(zhì)量采集和檢測(cè)結(jié)果的復(fù)審整合，可能會(huì)因?yàn)楂@取的航拍數(shù)據(jù)質(zhì)量不一或數(shù)據(jù)處理不充分而影響識(shí)別診斷的準(zhǔn)確性和可靠
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于，針對(duì)目前所存在的不足，提出了一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
2、本專(zhuān)利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括飛行控制模塊、視頻采集分析模塊、監(jiān)測(cè)分析模塊和響應(yīng)模塊；
4、所述飛行控制模塊用于控制無(wú)人機(jī)沿預(yù)設(shè)路徑進(jìn)行電力監(jiān)測(cè)巡檢航行；所述視頻采集分析模塊通過(guò)無(wú)人機(jī)攜帶的高清攝像頭收集電力設(shè)施的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)；所述監(jiān)測(cè)分析模塊用于對(duì)電力設(shè)施的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)分析識(shí)別電力設(shè)施的異常情況；所述響應(yīng)模塊用于在識(shí)別到電力設(shè)施存在異常情況時(shí)，標(biāo)記異常區(qū)域并向相關(guān)維護(hù)人員發(fā)送警報(bào)通知；
5、所述飛行控制模塊包括路徑設(shè)置單元、飛行執(zhí)行單元和安全監(jiān)測(cè)單元；所述路徑設(shè)置單元用于接收用戶(hù)設(shè)置的無(wú)人機(jī)飛行路徑，所述無(wú)人機(jī)飛行路徑包括起始點(diǎn)、飛行航線、飛行航線上的視頻采集點(diǎn)和目的地；所述飛行執(zhí)行單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)的無(wú)人機(jī)飛行路徑控制無(wú)人機(jī)執(zhí)行具體的飛行操作；所述安全監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中的飛行環(huán)境，并在監(jiān)測(cè)到飛行環(huán)境中存在潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，自動(dòng)調(diào)整飛行路徑避讓風(fēng)險(xiǎn)障礙；
6、進(jìn)一步的，所述視頻采集分析模塊包括目標(biāo)識(shí)別單元、視頻采集單元和視頻穩(wěn)定單元；所述目標(biāo)識(shí)別單元用于在無(wú)人機(jī)抵達(dá)視頻采集點(diǎn)時(shí)，對(duì)攝像頭進(jìn)行調(diào)整以保證目標(biāo)采集區(qū)域始終處于攝像頭的采集視野范圍內(nèi)，所述目標(biāo)采集區(qū)域即為需監(jiān)測(cè)的電力設(shè)施所在區(qū)域；所述視頻采集單元用于通過(guò)高清攝像頭收集實(shí)時(shí)的電力設(shè)施視頻數(shù)據(jù)，所述視頻穩(wěn)定單元用于穩(wěn)定攝像頭捕獲的視頻內(nèi)容，減少由于無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的畫(huà)面抖動(dòng)和模糊；
7、進(jìn)一步的，所述監(jiān)測(cè)分析模塊包括圖像截取單元和異常分析單元，所述圖像截取單元用于在收集的電力設(shè)施實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)中截取電力設(shè)施圖像，所述異常分析單元用于對(duì)電力設(shè)施圖像進(jìn)行分析以獲取電力設(shè)施的異常情況；
8、進(jìn)一步的，所述目標(biāo)識(shí)別單元的具體工作流程如下：
9、s21：在無(wú)人機(jī)到達(dá)每個(gè)視頻采集點(diǎn)時(shí)，將攝像頭焦距設(shè)置為可允許調(diào)整的最短焦距；
10、s22：通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別出攝像頭視野范圍內(nèi)的目標(biāo)采集區(qū)域，并在目標(biāo)采集區(qū)域邊緣設(shè)定多個(gè)特征點(diǎn)位；所述特征點(diǎn)位為目標(biāo)采集區(qū)域邊緣極值或拐點(diǎn)；
11、s23：根據(jù)特征點(diǎn)位獲取目標(biāo)采集區(qū)域的幾何中心，并調(diào)整攝像頭的偏航角和俯仰角使得攝像頭采集視野中心位置與幾何中心對(duì)齊；
12、s24：逐步增長(zhǎng)攝像頭的焦距，在保證攝像頭圖像清晰的同時(shí)，使得攝像頭的視野范圍內(nèi)始終可獲取到目標(biāo)采集區(qū)域；
13、進(jìn)一步的，所述圖像截取單元在每個(gè)視頻采集點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)視頻流中截取多幀電力設(shè)施圖像，并根據(jù)截取的多幀電力設(shè)施圖像的圖像質(zhì)量篩選出用于分析檢測(cè)的多幀電力設(shè)施圖像；
14、進(jìn)一步的，所述異常分析單元對(duì)于電力設(shè)施異常情況分析的具體流程如下：
15、s41：對(duì)于某個(gè)視頻采集點(diǎn)篩選出的多幀電力設(shè)施圖像，將其對(duì)應(yīng)輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的異常識(shí)別模型中，并獲取異常識(shí)別模型的輸出，所述異常識(shí)別模型的輸出為該視頻采集點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的異常程度；
16、s42：對(duì)于上一步驟獲取的所有異常程度數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)生成m個(gè)簇，每個(gè)簇代表一組異常程度數(shù)據(jù)相似的數(shù)據(jù)點(diǎn)；計(jì)算該視頻采集點(diǎn)的綜合異常值p：
17、
18、其中，βj為第j個(gè)簇的聚合權(quán)重，lj為第j個(gè)簇內(nèi)異常程度的均值；
19、s43：設(shè)定多個(gè)異常響應(yīng)閾值區(qū)間，當(dāng)綜合異常值p落在更高的異常響應(yīng)閾值區(qū)間內(nèi)時(shí)，表示該視頻采集點(diǎn)位對(duì)應(yīng)的電力設(shè)施的異常情況越嚴(yán)重；
20、s44：對(duì)于每個(gè)視頻采集點(diǎn)位篩選出的多幀電力設(shè)施圖像均執(zhí)行上述操作，從而獲取無(wú)人機(jī)飛行路徑上整體的電力設(shè)施異常情況分析評(píng)估；
21、一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括以下步驟：
22、s1：設(shè)定無(wú)人機(jī)飛行路徑，所述無(wú)人機(jī)飛行路徑包括起始點(diǎn)、飛行航線、飛行航線上的視頻采集點(diǎn)和目的地；
23、s2：控制無(wú)人機(jī)沿預(yù)設(shè)的飛行路徑飛行，在無(wú)人機(jī)到達(dá)指定的視頻采集點(diǎn)位時(shí)，控制無(wú)人機(jī)通過(guò)高清攝像頭捕捉電力設(shè)施的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)；
24、s3：從實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)中截取高質(zhì)量的電力設(shè)施圖像；
25、s4：根據(jù)電力設(shè)施圖像評(píng)估各視頻采集點(diǎn)位對(duì)應(yīng)電力設(shè)施的異常情況；
26、s5：在電力設(shè)施存在異常情況時(shí)向相關(guān)維護(hù)人員發(fā)送警報(bào)通知。
27、本專(zhuān)利技術(shù)所取得的有益效果是：
28、本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)目標(biāo)識(shí)別單元在無(wú)人機(jī)拍攝過(guò)程中對(duì)于攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而保證關(guān)鍵監(jiān)測(cè)區(qū)域始終處于攝像頭的最佳視野內(nèi)，確保采集視頻圖像的清晰度和完整性；通過(guò)異常分析單元對(duì)獲取的異常程度數(shù)據(jù)進(jìn)行分簇并整合分析，提高了故障診斷的效率和準(zhǔn)確性，使得電力設(shè)施的監(jiān)控和維護(hù)更為高效和系統(tǒng)化。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括飛行控制模塊、視頻采集分析模塊、監(jiān)測(cè)分析模塊和響應(yīng)模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻采集分析模塊包括目標(biāo)識(shí)別單元、視頻采集單元和視頻穩(wěn)定單元；所述目標(biāo)識(shí)別單元用于在無(wú)人機(jī)抵達(dá)視頻采集點(diǎn)時(shí)，對(duì)攝像頭進(jìn)行調(diào)整以保證目標(biāo)采集區(qū)域始終處于攝像頭的采集視野范圍內(nèi)，所述目標(biāo)采集區(qū)域即為需監(jiān)測(cè)的電力設(shè)施所在區(qū)域；所述視頻采集單元用于通過(guò)高清攝像頭收集實(shí)時(shí)的電力設(shè)施視頻數(shù)據(jù)，所述視頻穩(wěn)定單元用于穩(wěn)定攝像頭捕獲的視頻內(nèi)容，減少由于無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的畫(huà)面抖動(dòng)和模糊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)分析模塊包括圖像截取單元和異常分析單元，所述圖像截取單元用于在收集的電力設(shè)施實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)中截取電力設(shè)施圖像，所述異常分析單元用于對(duì)電力設(shè)施圖像進(jìn)行分析以獲取電力設(shè)施的異常情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像截取單元在每個(gè)視頻采集點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)視頻流中截取多幀電力設(shè)施圖像，并根據(jù)截取的多幀電力設(shè)施圖像的圖像質(zhì)量篩選出用于分析檢測(cè)的多幀電力設(shè)施圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述異常分析單元對(duì)于電力設(shè)施異常情況分析的具體流程如下：
7.一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括飛行控制模塊、視頻采集分析模塊、監(jiān)測(cè)分析模塊和響應(yīng)模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻采集分析模塊包括目標(biāo)識(shí)別單元、視頻采集單元和視頻穩(wěn)定單元；所述目標(biāo)識(shí)別單元用于在無(wú)人機(jī)抵達(dá)視頻采集點(diǎn)時(shí)，對(duì)攝像頭進(jìn)行調(diào)整以保證目標(biāo)采集區(qū)域始終處于攝像頭的采集視野范圍內(nèi)，所述目標(biāo)采集區(qū)域即為需監(jiān)測(cè)的電力設(shè)施所在區(qū)域；所述視頻采集單元用于通過(guò)高清攝像頭收集實(shí)時(shí)的電力設(shè)施視頻數(shù)據(jù)，所述視頻穩(wěn)定單元用于穩(wěn)定攝像頭捕獲的視頻內(nèi)容，減少由于無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的畫(huà)面抖動(dòng)和模糊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)視頻分析的多旋翼無(wú)人機(jī)電力設(shè)施監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)分析模塊包括圖像截取單元和異常分析單元，所述圖像截取單...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：華北電力大學(xué)保定，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。