一种基于双变倍云台的目标纠偏方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双变倍云台的目标纠偏方法及系统，其包括如下步骤：通过搭载在无人机上的第一成像设备获取第一目标的图像，并从中识别出第一目标；根据第一目标与第二目标的关联性确定第二目标的方位，并对搭载在无人机上的第二成像设备进行变焦，以获取第二目标P2的图像，并从中识别出第二目标；对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件；调节第二成像设备的成像焦距，再通过第二成像设备再次获取已完成纠偏的第二目标的图像。本发明专利技术可利用变焦超广角相机得到大的视场角，发现尽可能多的目标，然后利用长焦相机变倍拍摄微小目标，有利于对目标缺陷进行全面、准确的检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双变倍云台的目标纠偏方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像识别领域，具体为一种基于双变倍云台的目标纠偏方法及系统。

技术介绍

[0002]随着网络和科技的发展，无人机技术已在电力巡检等领域得到广泛应用。而在目前通过无人机进行电力巡检过程中，多侧重于跟踪大部件的电力器件，对于微小类的电力器件(如销钉、销钉缺失等)的跟踪应用较少，主要原因是需该类目标的检测、定位比较困难，对此，虽然已有通过变焦云台对微小类的电力器件进行精细化观察的改进，但由于存在广角云台检测距离有限等原因，其检测效果很差(如图1a所示)，对于超高压线路、变电站等场景的巡检往往不适用。
[0003]进一步的，目前在无人机电力巡检过程中还通过调整目标图像与成像中心之间的偏移量来对目标进行纠偏，使得目标中心接近成像中心，以获取尽可能多的细节，但该过程一般只进行一次，无法保证目标长时间位于成像中心。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于双变倍云台的目标纠偏方法及系统，其可利用变焦超广角相机得到大的视场角，发现尽可能多的目标，然后利用长焦相机变倍拍摄微小目标，有利于对目标缺陷进行全面、准确的检测。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]提供了一种基于双变倍的目标纠偏方法，其包括如下步骤：
[0007]通过搭载在无人机上的第一成像设备获取第一目标的图像，并从中识别出第一目标；
[0008]根据第一目标与第二目标的关联性确定第二目标的方位，并对搭载在无人机上的第二成像设备进行变焦，以获取第二目标P2的图像，并从中识别出第二目标；
[0009]对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件；
[0010]调节第二成像设备的成像焦距，再通过第二成像设备再次获取已完成纠偏的第二目标的图像。
[0011]优选的，“对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件”的过程包括：
[0012]实时计算第二目标中心与第二成像设备成像中心的偏移量，并根据所述偏移量实时调整第二成像设备成像中心与第二目标中心之间的距离，使其满足预设条件，以完成第二目标的纠偏。
[0013]优选的，若所述第二目标有多个，则“对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件”的过程包括：
[0014]对图像中的若干个第二目标进行排序；
[0015]按照排序顺序对若干个第二目标依次进行纠偏，且纠偏过程包括：实时计算第二目标中心与第二成像设备成像中心的偏移量，并根据所述偏移量实时调整第二成像设备成像中心与第二目标中心之间的距离，使其满足预设条件，以完成第二目标的纠偏。
[0016]优选的，“再通过第二成像设备再次获取已完成纠偏的第二目标的图像”之前好包括：使目标检测框与第二目标的边缘贴合。
[0017]优选的，所述第一目标为绝缘子、连接金具、连接金具、均压环、避雷器中的一种或几种。
[0018]优选的，所述第一目标和第二目标的尺寸大小不同。
[0019]优选的，所述第二目标包括销钉。
[0020]还提供一种能实现上述目标纠偏方法的目标纠偏系统，其包括：
[0021]无人机；
[0022]第一成像设备，其搭载在所述无人机上，用于获取第一目标图像，并从中识别出第一目标；
[0023]关联性计算单元，其用于根据第一目标与第二目标的关联性确定第二目标的方位；
[0024]第二成像设备，其搭载在所述无人机上，用于根据所述第二目标的方位信息进行变焦，以获取第二目标的图像，并从中识别出第二目标；
[0025]纠偏单元，其用于计算第二目标中心与第二成像设备成像中心的偏移量，并根据所述偏移量调整第二成像设备成像中心与第二目标中心之间的距离，使其满足预设条件，以完成第二目标的纠偏；
[0026]且完成第二目标的纠偏后，所述第二成像设备在完成成像焦距调节后再次获取已完成纠偏的第二目标的图像。
[0027]优选的，所述第一成像设备包括搭载在无人机上的广角变焦云台以及连接所述广角变焦云台的超广角变焦相机。
[0028]优选的，所述第二成像设备包括搭载在无人机上的长焦变焦云台以及连接所述长焦变焦云台的长焦相机。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0030]本专利技术设置有超广角变焦相机和长焦相机的双变倍云台，可利用变焦超广角相机得到大的视场角，发现尽可能多的目标，然后利用长焦相机变倍拍摄微小目标(即第二目标)，由此可精准的对微小目标(即第二目标)进行精确识别，并对其进行依次纠偏、回中，进一步完成对微小目标(即第二目标)的精细化拍照，有利于对目标缺陷进行全面、准确的检测。
附图说明
[0031]图1a为现有技术中采用相机获取的电力器件的结果图；
[0032]图1b为本专利技术中基于双变倍的目标纠偏方法的步骤流程图；
[0033]图2为本专利技术中第一目标的识别结果图；
[0034]图3为本专利技术中第二目标的识别结果图；
[0035]图4a-4c分别为图3中多个第二目标的识别结果图；
[0036]图5本专利技术中纠偏过程的步骤流程图；
[0037]图6本专利技术中目标纠偏系统的结构示意图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]实施例1：
[0040]如图1b所示，本实施例中基于双变倍的目标纠偏方法可适用于基于无人机的电力巡检，该方法具体包括：
[0041]S1、无人机飞行至预定高度，如飞行至与输电线路高度基本一致的位置；
[0042]S2、如图2所示，通过搭载在无人机上的第一成像设备获取第一目标P1的图像，并从中识别出第一目标P1；其中，所述第一成像设备包括搭载在无人机上的广角变焦云台以及连接所述广角变焦云台的超广角变焦相机，广角变焦云台带动超广角变焦相机转动，通过调整超广角变焦相机的变焦倍数获取清楚的第一目标P1图像，所述第一目标为输电线路上的主要电力器件，如绝缘子、连接金具、连接金具、均压环等中的一种或几种，其直接在输电过程中发挥线路连接、固定、导电等作用，一般为大部件器件；
[0043]S3、如图2-3所示，根据第一目标P1与第二目标P2的关联性确定第二目标P2的方位，并对搭载在无人机上的第二成像设备进行变焦，以能够稳定的获取第二目标P2的图像(即第二目标的精细化拍摄图像)，并从中识别出第二目标P2，所述第二目标P2可以有多个；其中，所述第一目标P1和第二目标P2的尺寸大小不同(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双变倍的目标纠偏方法，其特征在于，包括如下步骤：通过搭载在无人机上的第一成像设备获取第一目标的图像，并从中识别出第一目标；根据第一目标与第二目标的关联性确定第二目标的方位，并对搭载在无人机上的第二成像设备进行变焦，以获取第二目标P2的图像，并从中识别出第二目标；对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件；调节第二成像设备的成像焦距，再通过第二成像设备再次获取已完成纠偏的第二目标的图像。2.如权利要求1所述的目标纠偏方法，其特征在于，“对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件”的过程包括：实时计算第二目标中心与第二成像设备成像中心的偏移量，并根据所述偏移量实时调整第二成像设备成像中心与第二目标中心之间的距离，使其满足预设条件，以完成第二目标的纠偏。3.如权利要求1所述的目标纠偏方法，其特征在于，若所述第二目标有多个，则“对识别出的第二目标进行纠偏，使得第二目标中心与第二成像设备成像中心之间的距离满足预设条件”的过程包括：对图像中的若干个第二目标进行排序；按照排序顺序对若干个第二目标依次进行纠偏，且纠偏过程包括：实时计算第二目标中心与第二成像设备成像中心的偏移量，并根据所述偏移量实时调整第二成像设备成像中心与第二目标中心之间的距离，使其满足预设条件，以完成第二目标的纠偏。4.如权利要求1所述的目标纠偏方法，其特征在于，“再通过第二成像设备再次获取已完...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，丁国斌，蔡思航，巨擘，费媛媛，蔡宏伟，雷锦成，巫伟林，文岐月，李星，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：