[发明专利]一种无人机巡检作业影像的评定方法

说明书

技术领域

本发明涉及输变电设备运行状态检修领域，具体涉及一种无人机巡检作业影像的评定方法。

背景技术

在线路运行维护方面，无人机巡检系统主要用于巡视输电线路设备本体及通道走廊，检测设备和通道缺陷。无人直升机侧重于开展输电线路单塔或区段巡检、故障巡检，易于发现线路杆塔瓶口以上缺陷。虽然任务设备类型较多，但应用较多、能直接用于判定缺陷的仍为可见光影像。

在巡检作业时，无人机巡检系统能将空中采集的巡检影像传输至地面，但是受传输带宽的限制，传输的影像质量受到影响，难以用于缺陷判断。一般的工作方式为：无人机巡检系统上的任务设备快速对被巡检对象的不同部位连续拍照，采集高分辨影像后，在地面进行人工或自动判定。缺陷判定的难易程度与影像质量有很大关系，但现有的影像评价指标难以完全满足电力行业应用需求，目前暂无针对输电线路无人机巡检影像的分级标准。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种无人机巡检作业影像的评定方法，该方法能够实现对输电线路无人机巡检系统的设备性能的客观评价，有效且准确地为公司系统筛选优质的无人机；同时也能对生产单位的巡检质量进行客观评价，可靠的提高了线路运检质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无人机巡检作业影像的评定方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1.建立按等级划分的样本影像库；

步骤2.建立影像质量等级评价方程；

步骤3.控制无人机巡检系统进行作业影像采集；

步骤4.根据所述样本影像库及影像质量等级评价方程对所述作业影像进行质量评定。

优选的，所述步骤1包括：

1-1.获取各无人机巡检作业采集设备在不同距离范围内采集的样本影像，其中各所述无人机巡检作业采集设备分别配有不同的探测器尺寸及对焦方式；

1-2.将输电线路巡检影像按解译度的高低划分为多个等级；

1-3.对所述样本影像按所述输电线路巡检影像的层级进行分级，得到评定结果；

1-4.筛选所述评定结果，得到所述样本影像库。

统计所述评定结果，并在所述评定结果中选取标准差在0.6-0.8之间的所述样本影像作为样本影像库。

优选的，所述步骤1-2中的所述输电线路巡检影像的等级包括：

1级-模糊分辨铁塔、2级-次清晰分辨铁塔、3级-清晰分辨铁塔、4级-清晰分辨绝缘子、5级-清晰分辨防震锤、6级-清晰分辨螺母及7级-清晰分辨销钉。

优选的，所述步骤1-4包括：

统计所述评定结果，并在所述评定结果中选取标准差在0.6-0.8之间的所述样本影像作为样本影像库。

优选的，所述步骤2包括：

2-1.分别对所述样本影像库中各个等级中的影像进行初级处理；

2-2.计算处理后的各所述影像的影像质量；

2-3.根据各所述影像的影像质量及等级，建立影像质量等级评价方程。

优选的，所述步骤2-1中的所述初级处理包括噪声检测及滤波；

所述噪声检测包括对所述影像进行傅里叶变换，求得到极坐标表示的功率谱；

所述滤波包括用维纳噪声滤波器对所述功率谱进行修正。

优选的，所述步骤2-2包括：

计算处理后的各所述影像的影像质量IQM：

式(1)中，M*N为影像中的像素数；S(θ₁)为比例系数、且W(ρ)为修正维纳滤波器；A²(T_ρ)为人类视觉系统MTF的平方；P(ρ,θ)是极坐标情况下影像的二维功率谱。

优选的，所述步骤2-3包括：

根据各所述影像的影像质量及等级，拟合影像等级与影像质量之间的关系，得到影像质量等级评价方程：

I＝2.2log₁₀IQM+8.4(2)

式(2)中，I为所述影像的等级；IQM为所述影像的影像质量。

优选的，所述步骤3包括：

3-1.控制无人机巡检系统在10-30m范围内对拍摄目标进行拍摄，且拍摄的场景中包括铁塔、绝缘子、防震锤、螺母及销钉目标；

3-2.记录所述无人机巡检系统中无人机巡检作业采集设备的焦距f及像素间距q；测量并记录拍摄时无人机到所述拍摄目标的距离D，得到作业影像。

优选的，所述步骤4包括：

4-1.对无人机巡检系统拍摄的作业影像进行噪声检测及滤波处理；