[发明专利]一种无人机高速公路自动巡检方法

说明书

本发明公开了一种无人机高速公路自动巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、无人机在初始状态下或者巡检任务执行完毕后返回地面充电站充电；S2、在接入巡检任务时判断电量是否巡检电量；S3、无人机执行任务并拍摄巡检视频；S4、将实况视频分割成若干视频段；S5、从缓存的视频段中提取至少一帧实况图像；S6、对实况图像进行预处理；S7、判断车流量；S8~S10、判断是否有应急车道被专用，根据被占用情况选择是否将视频段传输至地面控制中心；S11、返回地面充电站进行充电，如此巡检，实现自动巡检以及大大降低了数量传输量，提高了无人机的续航能力。

技术领域

本发明涉及一种无人机高速公路自动巡检方法。

背景技术

随着无人机快速的发展，无人机被广泛运用于道路路况巡检检测（如车流量统计，应急车道占用监控），但现有技术中的无人机至少存在以下问题：（1）无人机通常搭载的动力源为锂电池，锂电池续航能力弱，无法连续执行续航任务；

（2）无人机受续航能力和载重的影响，很少搭载运算设备进行大规模数据运算，通常是将获取的视频直接传输至地面控制中心，但是数据传输一方面受到通讯信号影响，另一方面实时保持大量的数据传输也影响无人机的续航。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够提高续航能力且实现自动巡检高速公路的无人机续航方法。

为解决上述问题，本发明提供了一种无人机高速公路自动巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、无人机在初始状态下或者巡检任务执行完毕后返回地面充电站充电，在充电时进入充电模式，充电完成后进入巡检准备模式，在充电模式下有巡检任务接入时则执行步骤S2，在巡检准备模式下有巡检任务接入时则执行步骤S3；

S2、判断该巡检任务所需电量，若当前电量满足该巡检任务需求，则执行步骤S3，否则继续充电；

S3、无人机起飞，开始执行巡检任务，对高速公路进行巡检，并拍摄实况视频；

S4、将无人机拍摄的实况视频按设定的时间分割成视频段，并缓存；

S5、从缓存的视频段中提取至少一帧实况图像；

S6、对实况图像进行预处理得到高速路面的二值化图像，在该图像中，车辆轮廓和车道线作为前景为白色，路面作为背景为黑色；

S7、对二值化图像上的像素点依次进行扫描，将邻域范围内连续M个前景像素值的区域定义为单个车辆，获得的该车辆个数数值即为当前车流量，并将该车辆个数数值传输至地面地面控制中心，其中M为车辆在该二值化图像中的面积阈值范围；

S8、对二值化图像进行横向扫描，将横向连续N个像素点均为前景像素点的区域定义为车道线，并将距扫描初始位置距离为P的车道线定义为应急车道线，统计应急车道距扫描起始位置的车辆数量，如有则执行步骤S10，否则执行步骤S9，其中N为车道线在该二值化图像上的宽度阈值范围，P为应急车道在该二值化图像上的宽度阈值范围；

S9、删除缓存中被调用的视频段，并执行步骤S5；

S10、将缓存中被调用的视频段传输至地面控制中心，并执行步骤S5；

S11、巡检任务执行完毕后，无人机返回地面充电站，执行步骤S1。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S6包括：

S6.1、对步骤S5中的实况图像进行语义分割，分离出车道区域与背景区域，并将背景区域的像素点从该实况图像中删除；

S6.2、对步骤S6.1中的实况图像进行二值化处理，获得二值化图像，在该二值化图像中，路面作为背景显示为黑色，汽车轮廓以及车道线为前景显示为白色。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S7包括：