[发明专利]一种基于卫星技术的输电线路无人机智能巡检系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于卫星技术的输电线路无人机智能巡检系统及方法，通过遥感图像识别杆塔及输电线路，根据杆塔及输电线路坐标位置生成巡检路线，引导无人机沿输电线路拍摄图像，保证了巡检路线的准确性，提高了图像的拍摄质量。识别杆塔及输电线路时，利用输电线缆在遥感视角下呈平行直线的特性以及颜色特性显著的特点，获取输电线缆的分布，基于输电线缆的分布查找杆塔，提高了识别效率。本发明对无人机图片中的目标进行识别并分割图像，再采用目标对应的缺陷识别模块识别目标是否存在缺陷，针对每种目标自身的特点和要求构建神经网络，分别进行缺陷识别，提高了缺陷识别的准确率；各个缺陷识别模块并行识别，提高了识别效率。

技术领域

本发明属于输电线路巡检技术领域，具体涉及一种基于卫星技术的输电线路无人机智能巡检系统及方法。

背景技术

目前，输电线路精细化巡线管理，提高输电线路运维效率，已受到了电力运行单位的广泛关注。采用无人机巡检的方式逐渐在输电线巡检中推广应用。日常开展的输电线路机巡作业将产生大量的巡检图像和视频，采用人工判读的方式，对巡检图像和视频进行判断，人工工作量巨大并且常发生漏判。

遥感图像具有覆盖性广的优势，能够通过图像获取输电线的分布。然而，对于输电线路细节的捕捉仍无法满足精度要求。

采用无人机巡检的方式逐渐在输电线巡检中应用，能够清晰的拍摄到巡检线路的图像。然而，对于杆塔位置和输电线缆的分布无法获取准确的定位，导致拍摄大量的无用图像，使得后期判读的工作量较大。

如何结合遥感图像和无人机巡检的优势实现输电线路巡检是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于卫星技术的输电线路无人机智能巡检系统及方法，该系统通过遥感图像识别杆塔及输电线路，生成杆塔及输电线路坐标位置生成巡检路线，引导无人机沿输电线路拍摄图像。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于卫星技术的输电线路无人机智能巡检系统，包括：

遥感图像获取模块、识别定位模块、无人机路径规划模块、无人机拍摄模块、无人机图像获取模块、目标识别模块、多路选择模块以及若干缺陷识别模块；

所述遥感图像获取模块获取覆盖巡检线路的遥感图像，进行灰度处理发送给所述识别定位模块；

所述识别定位模块识别杆塔及输电线路，生成杆塔及输电线路坐标位置，发送给无人机路径规划模块；

所述无人机路径规划模块生成覆盖所述坐标位置的巡检路线，引导无人机沿输电线路拍摄图像；

所述无人机图像获取模块获取无人机拍摄图像并进行预处理；

所述目标识别模块识别预处理后的图像中是否存在目标，如果识别出目标则分割目标所在区域图像与目标类型一起发送至多路选择模块；目标包括输电线缆、绝缘子、线夹和防震锤；

所述多路选择模块根据目标类型将目标所在区域图像调整尺寸并进行归一化，发送至对应的缺陷识别模块；

所述缺陷识别模块基于目标所在区域图像判断目标是否存在缺陷，当存在缺陷时，输出告警信息及目标所在区域图像；所述缺陷识别模块包括输电线缆缺陷识别模块、绝缘子缺陷识别模块、线夹缺陷识别模块以及防震锤缺陷识别模块。

进一步，优选的是，所述识别定位模块进行灰度增强，采用EDLines线段检测算法识别线段，进行角度区间分类提取平行线段组；根据输电线缆的光谱特征，筛选出目标平行线段组并形成连通的目标区域；基于杆塔的轮廓和光谱特征，沿平行线段组寻找杆塔目标；生成杆塔位置坐标及输电线缆的分布坐标。

进一步，优选的是，所述识别定位模块根据输电线缆的光谱特征判断目标平行线是否存在异物，如果存在，则标注位置，发送给所述无人机路径规划模块，无人机路径规划模块将标注位置作为拍摄目标点。