【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变电站防鸟技术，具体涉及一种基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法及系统。
技术介绍
1、目前，变电站仍采用以隔离型和驱逐型为代表的传统驱鸟装置，隔离型是通过安装防鸟倒刺、防鸟护罩、绝缘隔板等方式将变电站设备重点位置与鸟类隔离以减小鸟类活动带来的影响，但却存在安装维护困难、易受小型鸟类适应和漂浮物缠绕等缺点；驱逐型是通过转动反光、生物气味、超声波、电击和仿生天敌等干扰实现驱赶鸟类，尽管有着价格低廉、安装便利的优点，但却存在驱鸟装置长时间运行带来的资源浪费和鸟类易适应导致长期防鸟效果差的缺点。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法及系统，能够精准识别变电站内鸟类活动并制定驱鸟装置的智能启停策略，克服了传统驱逐型驱鸟装置易被鸟类适应的缺点，提高了变电站防鸟效果。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，应用于包括雷达探测单元、可见光识别单元的变电站防鸟系统，所述方法包括以下步骤：
4、通过雷达探测单元实时探测目标物，若探测到目标物，则计算目标物的位置和速度，然后通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物；
5、若目标物的识别结果为鸟类，则使能固定驱鸟装置以驱逐鸟类，继续通过雷达探测单元实时探测目标物，直到探测不到目标物或者目标物的识别结果不为鸟类；
6、若目
7、若探测不到目标物或者目标物的识别结果不为鸟类，则关闭固定驱鸟装置或者解除报警同时回收巡检机器人。
8、进一步的，所述雷达探测单元包括四个分别设置在变电站四角处的雷达，且同一对角线上的两个雷达互相配合形成一组双基地雷达，双基地雷达中一台雷达作为发射机发射信号，另外一台雷达作为接收机接收信号，通过雷达探测单元实时探测目标物时，具体是实时获取每一组双基地雷达中发射机发射的信号以及接收机接收的信号，并计算每台接收机的接收信号的变化值，若至少一组双基地雷达对应的变化值大于预设值，则探测到目标物。
9、进一步的，每台接收机的接收信号的变化值具体是指接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的信号强度变化值，或者接收机的接收信号与对应发射机的发射信号的时间差，或者接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的频率变化值。
10、进一步的，计算目标物的位置和速度时，具体包括：
11、每一组双基地雷达分别根据接收机的接收信号与发射机的发射信号的时间差计算得到目标物的三维坐标点，同时每一组双基地雷达分别根据接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的频率变化值，以及目标物的三维坐标点计算得到目标物的速度；
12、将两组双基地雷达各自计算得到的目标物的三维坐标点连接为一条线段，取该线段的中间坐标点作为目标物的最终坐标点，将两组双基地雷达各自计算得到目标物的速度值的平均值作为目标物的最终速度。
13、进一步的，通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物之前，还包括：将目标物的位置的三维坐标转换到二维图像平面上，表达式如下：
14、
15、其中，u和v为二维图像坐标，u0和v0为相机光轴的偏移量，fx和fy分别为图像宽度和高度变换比，r3×3为旋转矩阵，t3×1为平移矩阵，i1×1为单位矩阵，01×3为零矩阵，xr、yr、zr分别为目标物的位置的x轴坐标、y轴坐标、z轴坐标。
16、进一步的，通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物时，具体包括：
17、选取与目标物的位置最接近的可见光识别单元，并控制所述可见光识别单元朝向目标物的位置，然后以指定的时间间隔进行图像拍摄；
18、获取所述可见光识别单元拍摄的图像并进行锐化处理，然后将锐化处理后的图像尺寸统一后输入目标检测模型的检测网络；所述检测网络在不同尺度上进行预测，得到不同尺寸的特征图，以检测不同大小的目标；将每个特征图按照不同尺寸分别分割对应数量的网格，每个网格预测指定数量的边框，每个边框均包括边框的坐标信息、边框置信度、边框中的目标为鸟类的概率；计算所述边框的置信度值，通过非极大值抑制滤除无效边框并得到置信度最高的边框，得到识别结果。
19、进一步的，进行锐化处理的公式为：
20、
21、其中，x为图像的邻域中心像素灰度，y为图像的邻域内其他像素的平均灰度，函数f(x，y)为拉普拉斯算子，函数g(x，y)为图像增强后的拉普拉斯算式。
22、进一步的，通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物之前，还包括：
23、获取指定时间段内，所有可见光识别单元拍摄的图像中识别结果为鸟类的概率大于预设阈值的图像，将所述图像加上数据标签后加入鸟类图谱数据库，使用所述鸟类图谱数据库训练目标检测模型。
24、本专利技术还提出一种变电站防鸟系统，包括：
25、雷达探测单元，用于实时探测目标物，若探测到目标物，则计算目标物的位置和速度；
26、可见光识别单元，用于针对目标物的位置识别目标物，具体是朝向目标物的位置，然后以指定的时间间隔进行图像拍摄，获取所述拍摄的图像并进行锐化处理，然后将锐化处理后的图像尺寸统一后输入目标检测模型的检测网络，得到识别结果；
27、变电站鸟害多维防控单元，用于目标物的识别结果为鸟类时使能固定驱鸟装置以驱逐鸟类，还用于目标物的识别结果为鸟类且所述目标物的速度为零时报警并使能巡检机器人以驱逐鸟类，还用于探测不到目标物或者目标物的识别结果不为鸟类时关闭固定驱鸟装置或者解除报警同时回收巡检机器人。
28、进一步的，还包括：
29、雷达探测与可见光识别融合单元，用于将目标物的位置的三维坐标转换到二维图像平面上；
30、数据存储单元，用于获取指定时间段内，所有可见光识别单元拍摄的图像中识别结果为鸟类的概率大于预设阈值的图像，将所述图像加上数据标签后加入鸟类图谱数据库；
31、数据处理单元，用于使用所述鸟类图谱数据库训练目标检测模型。
32、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
33、本专利技术采用了雷达探测单元和可见光识别单元的组合，这种集成化的探测和识别方式可以提供更准确的目标物检测和识别，尤其是在动态环境中。雷达探测单元能够实时探测目标物的位置和速度，而可见光识别单元则能够在雷达确定目标物位置后，对其进行精确识别。
34、本专利技术在识别到鸟类后能够立即采取行动，即激活固定驱鸟装置或报警并使能巡检机器人驱逐鸟类，这种即时响应机制提高了驱鸟效率。同时，具备自我监控和解除报警的能力，一旦雷达探测不到目标物或者目标物的识别结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，应用于包括雷达探测单元、可见光识别单元的变电站防鸟系统，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，所述雷达探测单元包括四个分别设置在变电站四角处的雷达，且同一对角线上的两个雷达互相配合形成一组双基地雷达，双基地雷达中一台雷达作为发射机发射信号，另外一台雷达作为接收机接收信号，通过雷达探测单元实时探测目标物时，具体是实时获取每一组双基地雷达中发射机发射的信号以及接收机接收的信号，并计算每台接收机的接收信号的变化值，若至少一组双基地雷达对应的变化值大于预设值，则探测到目标物。
3.根据权利要求2所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，每台接收机的接收信号的变化值具体是指接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的信号强度变化值，或者接收机的接收信号与对应发射机的发射信号的时间差，或者接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的频率变化值。
4.根据权利要求2所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在
5.根据权利要求1所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物之前，还包括：将目标物的位置的三维坐标转换到二维图像平面上，表达式如下：
6.根据权利要求1所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物时，具体包括：
7.根据权利要求6所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，进行锐化处理的公式为：
8.根据权利要求6所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，通过与目标物的位置最接近的可见光识别单元识别目标物之前，还包括：
9.一种变电站防鸟系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的变电站防鸟系统，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，应用于包括雷达探测单元、可见光识别单元的变电站防鸟系统，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，所述雷达探测单元包括四个分别设置在变电站四角处的雷达，且同一对角线上的两个雷达互相配合形成一组双基地雷达，双基地雷达中一台雷达作为发射机发射信号，另外一台雷达作为接收机接收信号，通过雷达探测单元实时探测目标物时，具体是实时获取每一组双基地雷达中发射机发射的信号以及接收机接收的信号，并计算每台接收机的接收信号的变化值，若至少一组双基地雷达对应的变化值大于预设值，则探测到目标物。
3.根据权利要求2所述的基于雷达探测和可见光识别的变电站防鸟方法，其特征在于，每台接收机的接收信号的变化值具体是指接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的信号强度变化值，或者接收机的接收信号与对应发射机的发射信号的时间差，或者接收机的接收信号相比对应发射机的发射信号的频率变化值...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐星，蔡针铭，向缨竹，谢耀恒，闫迎，袁培，曹睿，赵世华，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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