[发明专利]一种基于无人机影像智能分析方法在审

专利信息
申请号: 201811334476.3 申请日: 2018-11-09
公开(公告)号: CN109697406A 公开(公告)日: 2019-04-30
发明(设计)人: 刘国威;李成信;覃毅藩;王江;彭超群;韦建城;黄天彩;杨帆;韦基毅;卢宇;孙鹏举 申请(专利权)人: 广西电网有限责任公司河池供电局
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/54
代理公司: 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 代理人: 吴彩凤
地址: 547000 广西*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 影像 智能分析 匹配 滤波 特征点提取 匹配结果 缺陷检测 输电线路 影像水平 影像纹理 原始影像 重采样 噪声 反差 压制 尺度 纠正 分析
【说明书】:

发明提供一种基于无人机影像智能分析方法,所述分析方法包括以下步骤:影像水平纠正,影像重采样,Wallis滤波,特征点提取,SIFT匹配,密集匹配,三视检核;该基于无人机影像智能分析方法采用了Wallis滤波,能够增强原始影像的反差并同时压制噪声,大大增强影像中不同尺度的影像纹理模式,因此在提取影像中的点特征时,能够提高点特征的数量和精度,而在影像匹配中则能够提高匹配结果的可靠性及精度,为输电线路缺陷检测提供精确可靠的影像基础和数据。

技术领域

本发明是一种基于无人机影像智能分析方法,属于输电线路隐患监测技术领域。

背景技术

当前输电线路的巡视主要还是采用人工方式,通过肉眼或拍摄照片的方式发现缺陷,这种方法虽简单,但效率较低,周期较长,且巡检拍摄的影像,均需人工进行判别,但人工观察受制于拍摄角度、视频像素等因素的制约,难以准确的判断出线路走廊下方树木高度、树线距离等定量的参数,如果搭载高清的激光扫描的摄像头,其昂贵的价格也不适合大规模推广。

在这一背景下,利用最新的图像智能识别技术,通过人工拍摄或机载的普通相机拍摄的照片或视频影像,分析出线路存在的各类隐患,包括通道障碍隐患(周边树木生长和违章建筑)和线路自身隐患(标识牌缺失损毁、绝缘子爆裂、导线断股以及弧垂异常等),为线路的调度和运检提供第一时间的预警信息,能够提高线路巡检的工作效率和无人机的使用效果,是线路运检领域的的又一次技术升级,具有广泛的应用前景和良好的推广价值。

目前,在输电线巡检中图像处理技术仅有很短的应用历史,国内外的研究成果也很少,国外研究成果主要集中在图像质量的改善和图像采集的稳定性上,在摄像机的智能控制方面是其主要应用,很少涉及输电线路故障的识别与定位,输电走廊的三维信息采集可利用直升机激光三维空间扫描技术,但由于其成本高并不适合用于日常电力巡检,国内外已经具有初步研究成果的是输电线路的提取与识别、弧垂测量和电缆状态监测等方面,但还有待进一步提高其精度和实用性,而绝缘子、杆塔、防震锤等重要输电设备图像监测方法的相关研究才刚刚起步,在电力巡检领域图像处理技术具有良好的应用前景,但还有一些关键技术需要解决。

图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术,是近年来发展起来的一门新型技术科学,人类识别图像的过程总是先比较分析、判断这些图像在外型或颜色方面的某些特征,进而分别类,即识别它们,然而,光强和波长不同的光波引起了图像的灰度、色彩等因素,这与景物表面的特性、光线条件、方向以及干扰等多种因素有关,如若是在恶劣的工作环境里,那么图像与景物的差别就不是很大,因此,只有经过预处理、分割、特征提取、分析、分类、识别等一系列过程,才能区分出图像属于哪一类,现今,计算机可完全模拟这些技术,并通过对图像信息进行处理来达到对它的识别。

图像识别的方法大体上可以归纳为统计方法和句法结构识别方法,统计方法的基础是数学上的决策理论,其基本的模型是大量统计分析所研究的图像,找出规律性认识,抽出反映图像本质特点的特征以进行识别,在这种方法中,如何抽取图像的特征或决定统计参数是其大部分工作,也就是所谓参数法,此外,还有非参数决策法,譬如近邻法则,这种方法绕过概率的估计而直接进行决策,对于特征抽取,必须缩减图像的大量原始信息为少数的特征,对声波信号可抽取频谱特征,对文字和符号等可只抽取几何形状特征,为了抽取特征,有时要对原始图像信息进行各种变换,空间投影,把多维的图像点简化到几个坐标分量上,句法结构识别方法建立在分析图像的结构的基础上,可以模仿语言构造,使用一些语句来表达一幅图像,由词、短语等组成语句的结构,并按一定的语法表达出来,即短语组成语句,单词组成短语,单词是其中最基本的元素,语句之所以会与图像发生联系原因在于任何一幅图像,全都是由一些点、直线、斜线、弧线及环等组成,剖析图像的这些基本元素,看这些基本元素按怎样的规则构成图像。

上述两类方法各有优缺点,统计方法很少利用图像本身的结构关系,句法结构识别方法因为没有考虑图像在环境中所受的噪声干扰,则使其元素或结构带有一定的随机性,因而,可取的途径就是把两者结合起来,各取其长。

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