[发明专利]无人机机载电缆探测系统

权利要求书

1.无人机机载电缆探测系统，其特征是，包括电缆图像采集模块、电缆图像处理模块、电缆图像识别模块和电缆状态检测模块，所述电缆图像采集模块用于通过安装在无人机上的摄像机进行电缆图像采集，所述电缆图像处理模块用于对采集得到的电缆图像进行处理，所述电缆图像识别模块用于对处理后的电缆图像进行图像分割和电缆识别，所述电缆状态检测模块用于对识别的目标电缆进行特征提取，并根据提取得到的特征参数对电缆的运行状态进行检测。

2.根据权利要求1所述的无人机机载电缆探测系统，其特征是，所述电缆图像处理模块包括图像校正单元、图像去噪单元和图像优化单元，所述图像校正单元用于对采集得到的电缆图像进行光学校正和几何校正，所述图像去噪单元用于去除所述电缆图像中的噪声污染，所述图像优化单元用于对去噪后的电缆图像进行运动模糊复原。

3.根据权利要求2所述的无人机机载电缆探测系统，其特征是，所述图像去噪单元采用小波去噪算法对电缆图像中的噪声污染进行去除，对小波去噪算法中的阈值函数进行改进，具体为：

式中，为经过改进的阈值函数量化后的小波系数，sign()为调节函数，u_i,j为含有噪声的电缆图像的小波变换系数，λ为设定的阈值，a和n为调节系数。

4.根据权利要求3所述的无人机机载电缆探测系统，其特征是，图像优化单元用于对去噪后的电缆图像进行运动模糊复原，具体包括：

(1)计算去噪后的电缆图像的点扩散函数h(i,j)；

(2)采用改进的维纳滤波算法根据上述所得的点扩散函数h(i,j)对去噪后的电缆图像进行运动模糊复原，设维纳滤波器的传递函数为则的表达式为：

式中，H(u,v)是点扩散函数h(i,j)的傅里叶变换，G(u,v)是退化图像的傅里叶变换，K为参数值，d(i,j)为复原的电缆图像坐标(i,j)处的灰度值，d(i+1,j)为复原的电缆图像坐标(i+1,j)处的灰度值，d(i,j+1)为复原的电缆图像坐标(i,j+1)处的灰度值，Ω为复原的电缆图像的局部图像。

5.根据权利要求4所述的无人机机载电缆探测系统，其特征是，电缆图像识别模块包括图像分割单元和目标提取单元，所述图像分割单元用于对处理后的电缆图像进行图像分割，所述目标提取单元用于从分割所得的电缆图像中提取电缆的边缘像素。

6.根据权利要求5所述的无人机机载电缆探测系统，其特征是，所述图像分割单元采用改进的Canny算子对处理后的电缆图像进行图像分割，采用自适应阈值确定法选取Canny算子中的高、低阈值，设Canny算子中的高阈值为H_t，低阈值为L_t，则高阈值H_t和低阈值L_t的表达式分别为：

式中，F_max为处理后的电缆图像的梯度直方图中像素数最多的梯度值，T为处理后电缆图像的梯度值个数，f_i为处理后电缆图像中第i个梯度值，m_i为梯度值为f_i的像素数，S为处理后的电缆图像的像素总数，α和γ为阈值调节因子。