[发明专利]一种铁路电力贯通线智能巡检方法

权利要求书

1.一种铁路电力贯通线智能巡检方法，其特征在于，包括：

步骤1：基于智能终端通过后台服务器和通讯适配器向固定翼无人机发送目标巡检任务，并基于所述目标巡检任务控制所述固定翼无人机进行巡检操作；

步骤2：基于巡检操作通过机载相机实时采集铁路电力贯通线的环境图像，并基于所述通讯适配器将所述环境图像实时回传至智能终端；

步骤3：基于回传结果对环境图像进行识别，确定所述环境图像中的隐患目标物，并对所述隐患目标物进行标记处理，完成对铁路电力贯通线的巡检；

其中，步骤3中，基于回传结果对环境图像进行识别，确定所述环境图像中的隐患目标物，并对所述隐患目标物进行标记处理，包括：

当所述环境图像为可见光图片时：

构建卷积神经网络，同时，获取预设标注目标图像集，并将所述预设标注目标图像集分为训练图像集以及检测图像集；

提取所述训练图像集中各预设标注目标图像中标注目标的轮廓特征，并基于所述轮廓特征对所述卷积神经网络进行训练，得到目标卷积神经网络；

基于所述检测图像集对所述目标卷积神经网络进行检测，确定所述目标卷积神经网络的检测性能值，并当所述检测性能值达到预设阈值时，判定所述目标卷积神经网络合格；

当所述目标卷积神经网络合格后，获取所述固定翼无人机采集的环境图像，并将所述环境图像输入至所述目标卷积神经网络进行处理，得到与所述环境图像中的一个或多个隐患目标物一一对应的感兴趣区域图片；

提取所述感兴趣区域图片的图像特征，并基于所述图像特征在所述感兴趣区域中确定多个框选所述隐患目标物的候选外接框；

基于所述候选外接框确定所述隐患目标物的外形特征，并基于所述外形特征确定所述候选外接框中的隐患目标物为预设标注目标的概率值，且在所述概率值大于或等于预设值时，将所述候选外接框锁定为目标外接框；

提取所述目标外接框中所述隐患目标物的关键点集合，并基于所述关键点集合对所述目标外接框进行回归处理；

基于回归处理结果确定所述目标外接框对所述隐患目标物的最终框选范围以及框选位置，并基于所述最终框选范围以及框选位置完成对所述隐患目标物的框选标记；

其中，基于所述最终框选范围以及框选位置完成对所述隐患目标物的框选标记，包括：

获取机载相机在所述固定翼无人机上的俯仰角以及安装角，并基于所述俯仰角以及安装角计算所述机载相机采集到的环境图像投影至地面中心点与所述固定翼无人机与地面垂直点之间的距离值，且基于所述距离值计算所述铁路电力贯通线中电杆的估算高度值，具体步骤包括：

根据如下公式计算所述机载相机采集到的环境图像投影至地面中心点与所述固定翼无人机与地面垂直点之间的距离值：

；

其中，表示所述机载相机采集到的环境图像投影至地面中心点与所述固定翼无人机与地面垂直点之间的距离值；表示所述机载相机距离地面的相对高度值；表示所述机载相机在所述固定翼无人机上相对水平方向的安装角度值；表示所述机载相机的俯仰角度值；表示所述机载相机的横滚角度值；

获取固定翼无人机与地面垂直点的经纬度坐标值，同时，获取所述固定翼无人机的航向角，并基于所述航向角、经纬度坐标值以及环境图像确定所述环境图像投影至地面中心点的经纬度坐标；

确定所述环境图像的成像比例，并基于所述成像比例确定所述环境图像采集的地面范围；

基于所述地面中心点的经纬度坐标以及地面范围确定地面中与所述环境图像四角相对应的四个点的经纬度坐标值；

基于所述四个点的经纬度坐标值得到所述地面范围的长度值以及宽度值；

根据如下公式计算所述铁路电力贯通线中电杆的估算高度值：

；

其中，表示所述铁路电力贯通线中电杆的估算高度值；表示所述环境图像中铁路电力贯通线中电杆的图像高度值；表示所述环境图像中框选所述铁路电力贯通线中电杆的外接框的右下角的纵坐标值；表示所述环境图像中框选所述铁路电力贯通线中电杆的外接框的左上角的纵坐标值；表示所述地面范围的长度值；表示所述环境图像的长度值；表示所述环境图像中框选所述铁路电力贯通线中电杆的外接框的长度值；表示所述环境图像中框选所述铁路电力贯通线中电杆的外接框的左上角的横坐标值；表示所述环境图像中框选所述铁路电力贯通线中电杆的外接框的宽度值；表示所述地面范围的宽度值；表示所述环境图像的宽度值；

基于采集到的环境图像确定隐患目标物的形状特征，并基于所述形状特征确定所述隐患目标物的工作高度值；

将所述隐患目标物的工作高度值与所述铁路电力贯通线中电杆的估算高度值进行比较；

若所述隐患目标物的工作高度值小于所述铁路电力贯通线中电杆的估算高度值，判定所述铁路电力贯通线存在安全隐患，并进行第一报警提醒；

否则，判定所述隐患目标物超出铁路电力贯通线允许的最大阈值，并禁止所述隐患目标物的工作进程。