基于图像识别的电力设施巡检系统和方法技术方案

本申请公开了一种基于图像识别的电力设施巡检系统和方法，涉及图像识别和无人机技术，包括：无人机，搭载有夜视仪和摄像头；专用设备，所述专用设备上设置有闪光灯；其中，所述无人机用于通过所述夜视仪拍摄夜视图像，从所述夜视图像中识别目标对象，广播识别特征认领信息；所述专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，根据识别特征生成闪光灯的控制信号以控制闪光灯的闪烁频率；所述无人机通过所述摄像头或者夜视仪对目标对象进行跟踪拍摄，并根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，以确定目标对象的身份信息。通过本方案可以实现夜间的目标区分。过本方案可以实现夜间的目标区分。过本方案可以实现夜间的目标区分。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的电力设施巡检系统和方法


[0001]本申请涉及图像识别技术和无人机技术，特别是一种基于图像识别的电力设施巡检系统和方法。

技术介绍

[0002]随着无人机技术和图像处理技术的日渐成熟，在诸多场合中已经可以通过无人机携带摄像机执行一些巡逻、救援任务。在一些重要设施（如电力设施）的保障措施中，不乏无人机、机器人等巡检方式。
[0003]在日间巡检时，由于环境有较好的光线，使得无人机可以基于拍摄到的图像进行目标识别、身份识别等操作。但是在夜间的时候，由于照相机在夜间无法获得较好的光线，所拍摄的图像清晰度难以满足部分识别需求。而搭载大功率灯光或者高精度摄像机会使得无人机成本增加，已有设备难以负荷。
[0004]虽然部分方案可以搭载夜视摄像机，但是其仅能用于发现目标，无法对目标身份进行识别。当巡逻区域发现多个目标时，也无法区分目标的身份，导致无人机需要实施目标跟踪时无法确定跟踪对象。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于图像识别的电力设施巡检系统和方法，可以基于图像识别技术在夜间识别目标身份。
[0006]一方面，本申请实施例提供了一种基于图像识别的电力设施巡检系统，包括：无人机，搭载有夜视仪和摄像头；专用设备，所述专用设备上设置有闪光灯；其中，所述无人机用于通过所述夜视仪拍摄夜视图像，从所述夜视图像中识别目标对象，广播识别特征认领信息；所述专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，根据识别特征生成闪光灯的控制信号以控制闪光灯的闪烁频率；所述无人机通过所述摄像头或者夜视仪对目标对象进行跟踪拍摄，并根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，以确定目标对象的身份信息。
[0007]在部分实施例中，所述根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，具体包括：按间隔抽取拍摄到的视频中的画面帧；从所述画面帧中裁剪出目标所在区域，得到多个子图；对所述子图进行亮度统计，以确定亮度变化曲线；从所述亮度变化曲线的波形的频率确定识别特征。
[0008]在部分实施例中，所述无人机根据被认领的所有识别特征中的闪烁频率的最高值确定画面帧的抽取间隔。
[0009]在部分实施例中，专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，具体是：专用设备在接收到广播后，与无人机建立通信，向无人机上报身份并接收无人机分配的识别特征编号，根据所述识别特征编号确定识别特征。
[0010]在部分实施例中，所述无人机还用于在广播识别特征认领信息之前，还包括以下步骤：通过互联网获取当前区域中的专用设备数量；通过夜视仪搜寻当前区域中的目标对象，当所述目标对象数量大于所述专用设备数量时，广播识别特征认领信息；或者，通过摄像头搜寻当前区域中的目标对象，当所述目标对象数量为1时，通过互联网获取当前区域中的专用设备对应的身份信息。
[0011]在部分实施例中，所述无人机在判定两个目标对象距离小于阈值时，对这两个目标对象对应的亮度变化曲线进行滤波，从而确定出目标的亮度变化曲线，并基于目标的亮度变化曲线确定识别特征。
[0012]在部分实施例中，根据当前被认领的识别特征对应的频率对亮度变化曲线进行带通滤波，分离出各识别特征对应的候选曲线，将强度最大的候选曲线作为目标的亮度变化曲线。
[0013]在部分实施例中，所述无人机在根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征时，分别计算出夜视仪对应的第一亮度变化曲线和摄像头对应的第二亮度变化曲线；利用第二亮度变化曲线校验第一亮度变化曲线，当所述第一亮度变化曲线和第二变化曲线对应闪烁频率满足条件时，基于第一亮度变化曲线来确定识别特征。
[0014]在部分实施例中，所述专用设备包括手持机和头盔，所述闪光灯设置于所述手持机或者头盔上。
[0015]一种基于图像识别的电力设施巡检方法，应用于基于图像识别的电力设施巡检系统之中，包括：无人机通过所述夜视仪拍摄夜视图像，从所述夜视图像中识别目标对象，广播识别特征认领信息；专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，根据识别特征生成闪光灯的控制信号以控制闪光灯的闪烁频率；无人机通过所述摄像头或者夜视仪对目标对象进行跟踪拍摄，并根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，以确定目标对象的身份信息。
[0016]本申请实施例通过在无人机上搭载有夜视仪和摄像头，可以在夜间准确地识别出目标，无论在光线是否充足的地方都可以实施跟踪等作业；本系统为巡检人员配置了专用设备，所述专用设备上设置有闪光灯；无人机可以通过所述夜视仪拍摄夜视图像，从所述夜视图像中识别目标对象，然后广播识别特征认领信息；专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，根据识别特征生成闪光灯的控制信号以控制闪光灯的闪烁频率；无人机可以通过所述摄像头或者夜视仪对目标对象进行跟踪拍摄，并根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，以确定目标对象的身份信息；通过这一方式在偏僻区域，地面
定位信号覆盖较差的区域可以实现夜间的身份识别，这样可以确定出现场人员的身份，快速区分巡检人员和闯入者等，同时闪光信号不容易被伪造，在未与无人机通信协商识别特征的情况下，无法通过模仿闪光灯闪烁的方式来躲避。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍。
[0018]图1是本申请实施例提供的一种基于图像识别的电力设施巡检系统的模块框图；图2是本申请实施例提供的亮度变化曲线的波形示意图；图3是本申请实施例提供的基于图像识别的电力设施巡检方法的流程图。
具体实施方式
[0019]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本申请实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本申请的技术方案，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0020]可以理解的是，无人机巡检系统可以在夜间等情况对沿线的重要设施进行巡检，监测重要场所中的人员情况，分辨是否有非法闯入等情形发生。同时可以兼顾夜间搜寻，目标跟踪等任务。无人机巡检系统是数量庞大的电力设施巡检的重要手段之一。图像识别技术，利用神经网络等技术手段对拍摄的图像进行分析，从而识别出图像中的目标位置和类型等，是人工智能技术中的重要分支之一。
[0021]参照图1，本申请实施例公开了一种基于图像识别的电力设施巡检系统，包括：无人机，搭载有夜视仪和摄像头。当然可以理解的是，无人机用于进行数据处理的处理装置和通信装置。夜视仪可以采用诸如热成像或者红外夜视仪等，主要目的用于在夜间发现和跟踪目标所在的位置。
[0022]专用设备，所述专用设备上设置有闪光灯。专用设备可以是指手持机，是指专用头盔或者两者的组合。设置闪光灯是为了在夜间光线昏暗的环境中发出指示信号，以使得空中的无人机可以基于闪光灯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的电力设施巡检系统，其特征在于，包括：无人机，搭载有夜视仪和摄像头；专用设备，所述专用设备上设置有闪光灯；其中，所述无人机用于通过所述夜视仪拍摄夜视图像，从所述夜视图像中识别目标对象，广播识别特征认领信息；所述专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，根据识别特征生成闪光灯的控制信号以控制闪光灯的闪烁频率；所述无人机通过所述摄像头或者夜视仪对目标对象进行跟踪拍摄，并根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，以确定目标对象的身份信息。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的电力设施巡检系统，其特征在于，所述根据目标对象所在区域的亮度变化来确定识别特征，具体包括：按间隔抽取拍摄到的视频中的画面帧；从所述画面帧中裁剪出目标所在区域，得到多个子图；对所述子图进行亮度统计，以确定亮度变化曲线；从所述亮度变化曲线的波形的频率确定识别特征。3.根据权利要求2所述的基于图像识别的电力设施巡检系统，其特征在于，所述无人机根据被认领的所有识别特征中的闪烁频率的最高值确定画面帧的抽取间隔，其中，每个闪烁周期抽取的帧数设置有最小值。4.根据权利要求1所述的基于图像识别的电力设施巡检系统，其特征在于，专用设备在接收到广播后认领识别特征并上报身份信息，具体是：专用设备在接收到广播后，与无人机建立通信，向无人机上报身份并接收无人机分配的识别特征编号，根据所述识别特征编号确定识别特征。5.根据权利要求1所述的基于图像识别的电力设施巡检系统，其特征在于，所述无人机还用于在广播识别特征认领信息之前，还包括：通过互联网获取当前区域中的专用设备数量；通过夜视仪搜寻当前区域中的目标对象，当所述目标对象数量大于所述专用设备数量时，广播识别特征认领信息；...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙敏丽，蔡广明，彭志均，钱永明，倪文祥，魏群，
申请(专利权)人：广东卓维网络有限公司，
类型：发明
国别省市：