一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法技术

本发明专利技术公开了一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，包括以下步骤：设定无人机的航线区域，沿管道的指定位置进行巡航航拍，获取管道的外部图像；获得管道的立体图像，从而判断图像中是否存在可疑目标；若存在，则对所述可疑目标进行跟踪拍摄。本发明专利技术属于管道灾害判断技术领域，具体是提供了一种通过对管道外部可疑目标图像的获取，结合管道传感器获取管道内部的信息，相结合得到管道的具体信息数据，增加管道灾害判断的可靠性，而报警信号通过通讯模块发送至云端服务器，可以保证管道的实时安全，便于检修人员抢修的及时性，减少损失的造成，省时省力，增加判断的全面性与便捷性的基于无人机影像数据的管道灾害判识方法。性的基于无人机影像数据的管道灾害判识方法。性的基于无人机影像数据的管道灾害判识方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法


[0001]本专利技术属于管道灾害判断
，具体是指一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法。

技术介绍

[0002]随着燃气管道的普及，国内大部分燃气公司用在地面上的燃气管道(户外立管和户内管道)大都采用钢管(焊管和无缝管)，随着城市化进程的加快，土地资源的逾加匮乏，高层建筑大量增加，增大了各燃气公司在燃气管道维护的工作量以及工作难度，由于受到《国家城镇燃气设计规范》对各类管材的材质、壁厚、防雷、防火、经济性的限制，目前仍无其它管材能够替代钢管。由于天然气自身易燃、易爆炸的特性，一旦发生燃气泄漏就极易造成重大事故，这不仅会带来巨大的经济损失甚至还会导致严重的环境破坏和人员伤亡，造成极其恶劣的社会影响。
[0003]无人驾驶飞机简称“无人机”，最早于1917年出现在英国，早期主要服务于军事；它是一种依靠无线遥控装置或预先编入程序的微处理器所控制的不载人飞行器。飞机上安装有自动驾驶仪、无线接收器、陀螺仪、气压计等必要的电子设备。地面控制人员可通过无线设备对其进行跟踪、定位等一系列操作。国外无人机的应用研究非常广泛，如：H.Eisenbeiss通过无人机平台获取区域影像，研究文化遗产保护方面的问题。
[0004]现有的管道监测设备虽然在一定程度上改善了管道维护效率，但是仍然存在很多问题，比如监测方法单一，对问题的发现不及时；联动响应不及时；中间环节多，无法实时传输现场情况及结果；系统性、协调性差，响应的联动性差，对事故的处理不利以及安全性差等问题；高度较高，人工检测不易进行等问题。所以，针对上述问题，如何提供一种结合无人机的使用，实现管道判断的准确性、便捷性与及时性非常重要。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种通过对管道外部可疑目标包括有违章占压、地质灾害、非法打孔等对管道外部具有影响的行为活动的图像的获取，结合管道传感器获取管道内部的信息，相结合得到管道的具体信息数据，增加管道灾害判断的可靠性，而报警信号通过通讯模块发送至云端服务器，可以保证管道的实时安全，便于检修人员抢修的及时性，减少损失的造成，省时省力，增加判断的全面性与便捷性的基于无人机影像数据的管道灾害判识方法。
[0006]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，包括无人机、信号发射器、飞行控制装置和云端服务器组成，所述飞行控制装置用于控制无人机，所述管道灾害判识方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：将无人机与飞行控制装置进行通信连接；
[0008]步骤二：设定无人机的航线区域，在设定的航线区域内无人机以一定的高度沿着管道的指定位置进行巡航航拍，获取管道的外部图像，无人机将获取的图像通过信号发射
器实时发送至云端服务器；
[0009]步骤三：通过多个无人机形成的无人机组，获得管道的立体图像，从而判断图像中是否存在可疑目标；
[0010]步骤四：若存在，则对所述可疑目标进行跟踪拍摄。
[0011]优选地，所述步骤三中的可疑目标包括有违章占压、地质灾害、非法打孔等对管道外部具有影响的行为活动。
[0012]在本方案中，对于违章占压，采用SSD算法进行识别，对于地质灾害，采用全卷积神经网络进行特征提取，对于非法打孔，采用高斯混合模型的期望最大化算法进行识别检测。
[0013]进一步地，所述步骤四中，通过多组无人机的拍摄形成对管道立体图像的获取，将多组无人机拍摄的管道拼接成立体图。
[0014]进一步地，所述管道内设置有管道传感器和通讯模块，通过无人机获取的管道的外部图像结合管道传感器获取管道内部的信息，相结合得到管道的具体信息数据。
[0015]进一步地，所述管道不限于燃气管道、油管等。
[0016]在本方案中，针对不同类型的管道，管道内部设置不同类型的传感器，燃气管道内部设置气压传感器，油管内部设置流量传感器。
[0017]本方案的基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，采用上述方案本专利技术取得的有益效果如下：
[0018]1、通过对管道外部可疑目标包括有违章占压、地质灾害、非法打孔等对管道外部具有影响的行为活动的图像的获取，结合管道传感器获取管道内部的信息，相结合得到管道的具体信息数据，同时可以结合卡尔曼滤波、传感器融合、地物信息识别等算法对获取的观测数据进行最优估计，增加管道灾害判断的可靠性。
[0019]2、管道还包含报警模块，监测到不正常的数值后、报警信号通过通讯模块发送至云端服务器，可以保证管道的实时安全，便于检修人员抢修的及时性，减少损失的造成。
[0020]3、通过无人机巡航获取图像的方式，省时省力，对检修人员不易观察到的高位置情况可以轻松获取，增加判断的全面性与便捷性。
附图说明
[0021]图1为本方案的基于无人机影像数据的管道灾害判识方法的整体流程图；
[0022]图2为本方案中管道的内部结构示意图；。
[0023]图2中，a为管道传感器，b为通讯模块。
[0024]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
具体实施方式
[0025]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。
[0026]如图1
‑
2所示，本专利技术一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，包括无人
机、信号发射器、飞行控制装置和云端服务器组成，所述飞行控制装置用于控制无人机，其中，所述管道灾害判识方法，包括以下步骤：
[0027]步骤一：将无人机与飞行控制装置进行通信连接；
[0028]步骤二：设定无人机的航线区域，在设定的航线区域内无人机以一定的高度沿着管道的指定位置进行巡航航拍，获取管道的外部图像，无人机将获取的图像通过信号发射器实时发送至云端服务器；在实施例中，若云端服务器实时有工作人员监管，则可通过人工识别的方式，对可疑目标进行判断，增加了判断的精准性；
[0029]步骤三：通过多个无人机形成的无人机组，并将至少两组的无人机拍摄形成的图像拼接成管道的立体图像，在无人机的飞行过程中，此两组无人机之间形成的夹角是固定的，从而判断图像中是否存在可疑目标；
[0030]步骤四：若存在，则对所述可疑目标进行跟踪拍摄。
[0031]其中，步骤三中的可疑目标包括有违章占压、地质灾害、非法打孔等对管道外部具有影响的行为活动，对于违章占压，采用SSD算法进行识别，对于地质灾害，采用全卷积神经网络进行特征提取，对于非法打孔，采用高斯混合模型的期望最大化算法进行识别检测。
[0032]在本实施例中，管道内设置有管道传感器和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，包括无人机、信号发射器、飞行控制装置和云端服务器组成，所述飞行控制装置用于控制无人机，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将无人机与飞行控制装置进行通信连接；步骤二：设定无人机的航线区域，在设定的航线区域内无人机以一定的高度沿着管道的指定位置进行巡航航拍，获取管道的外部图像，无人机将获取的图像通过信号发射器实时发送至云端服务器；步骤三：通过多个无人机形成的无人机组，获得管道的立体图像，从而判断图像中是否存在可疑目标；步骤四：若存在，则对所述可疑目标进行跟踪拍摄。2.根据权利要求1所述的一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，其特征在于：所述步骤三中的可疑目标包括有违章占压、地质灾害、非法打孔对管道外部具有影响的行为活动。3.根据权利要求2所述的一种基于无人机影像数据的管道灾害判识方法，其特征在于：对于违章占压，采用SSD算法进行识别，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖少川，杨大慎，谢成，肖霄，姜红涛，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司，
类型：发明
国别省市：