无人机自主巡检抓拍方法

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无人机自主巡检抓拍方法
申请号	CN202310123152.X	申请日	2023-02-16	公开(公告)号	CN116301029A	公开(公告)日	2023-06-23
申请人	国网青海省电力公司果洛供电公司;			发明人	丁元杰; 董顺虎; 张海峰; 何炜; 王生宏; 刘雨; 陈文君; 谭毓卿; 谢占兰; 梁珑; 祁盛全; 童知娟;
摘要	本发明提供一种无人机自主巡检抓拍方法，方法包括：获取所属线路的巡视任务，并根据巡视任务得到自主巡视航线；获取无人机根据自主巡视航线进行回传展现巡检过程中所采集到的测温数据，并将测温数据与火警预警阈值进行实时分析比对；当测温数据超过火警预警阈值时，实时获取无人机对超出火警预警阈值的测温数据所对应的着火点的图像信息，并将图像信息进行回传；对图像信息进行数据解析，并将数据解析后的图像信息进行火警预警展示。本发明通过巡视任务得到自主巡视航线，通过无人机的回传展现巡检过程中所采集到的测温数据与火警预警阈值进行实时分析，以实现无人机的实时测温，避免设备过热而出现的隐患。
权利要求	1.一种无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取所属线路的巡视任务，并根据所述巡视任务得到对应的自主巡视航线；步骤二：获取所述无人机根据所述自主巡视航线进行回传展现巡检过程中所采集到的测温数据，并将所述测温数据与火警预警阈值进行实时分析比对；步骤三：当所述测温数据超过所述火警预警阈值时，实时获取所述无人机对超出所述火警预警阈值的测温数据所对应的着火点的图像信息，并将所述图像信息进行回传；步骤四：对所述图像信息进行数据解析，并将数据解析后的图像信息进行火警预警展示。 2.根据权利要求1所述的无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，所述步骤一包括：接收所述巡视任务，并解析出所述巡视任务重的点云规划数据；根据所述点云规划数据得到所述无人机的自主巡视航线。 3.根据权利要求1所述的无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，在所述步骤二之前，所述方法还包括：基于现场巡视范围要求，选择所述自主巡视航线的起始作业点；获取网络RTK以及基站RTK数据，并根据所述网络RTK以及基站RTK数据设置所述无人机的起飞点高度，并根据所述起飞点高度和所述起始作业点实现所述无人机在所述自主巡视航线上的自动巡视。 4.根据权利要求1所述的无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，所述测温数据的计算公式为：式中，I表示辐射率，v表示频率，T表示黑体温度，h表示普朗克常数，π表示圆周率，c表示光速，e表示自然对数的底，k表示玻尔兹曼常数。 5.根据权利要求1所述的无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，所述步骤三包括：通过对所述无人机的两路图像中的视频图像分辨率进行调整，以使得两路视频图像调整为同屏分辨率；将同屏分辨率的两路视频图像进行拼接处理，以实现所述无人机的不同视角的图像显示。 6.权利要求1所述的无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，所述步骤四包括：解析出所述图像信息中的POS数据信息，并记录所述图像信息中的抓拍时间；根据所述测温数据计算出着火点温度，并将所述POS数据信息、所述抓拍时间以及所述着火点温度在线路网架中的对应位置进行展示，以实现火警预警展示。 7.根据权利要求5所述的无人机自主巡检抓拍方法，其特征在于，所述步骤二中将所述测温数据与火警预警阈值进行实时分析比对的步骤之后，所述方法还包括：当所述测温数据超过所述火警预警阈值时，以第一预警方式发送提示信号。
说明书全文	无人机自主巡检抓拍方法技术领域 [0001] 本申请涉及无人机技术领域，特别是涉及无人机自主巡检抓拍方法。背景技术 [0002] 随着科技的飞速发展和人们生活水平的提高，越来越多的配电网工程也随之出现。 [0003] 配电线路设备过热隐患是导致跳闸停电的主要原因，目前无人机搭载红外传感器设备能够飞巡拍摄设备红外图片去分析过热隐患。随着无人机自主巡检的普及开展，无人机可根据航线自动飞行至航点位置进行红外拍照，但需拍摄的红外图片过多，依靠人工筛查红外照片，发现过热隐患的效率较低，且不够及时。因此，提出配电线路无人机自主巡检过程中关于设备过热隐患实施分析的抓拍方法，减少红外图片的分析工作量，提升隐患响应的及时性。发明内容 [0004] 本申请实施例提供了一种无人机自主巡检抓拍方法，以至少解决上述相关技术中的不足。 [0005] 第一方面，本申请实施例提供了一种无人机自主巡检抓拍方法，包括以下步骤：步骤一：获取所属线路的巡视任务，并根据所述巡视任务得到对应的自主巡视航线；步骤二：获取所述无人机根据所述自主巡视航线进行回传展现巡检过程中所采集到的测温数据，并将所述测温数据与火警预警阈值进行实时分析比对；步骤三：当所述测温数据超过所述火警预警阈值时，实时获取所述无人机对超出所述火警预警阈值的测温数据所对应的着火点的图像信息，并将所述图像信息进行回传；步骤四：对所述图像信息进行数据解析，并将数据解析后的图像信息进行火警预警展示。 [0006] 进一步的，所述步骤一包括：接收所述巡视任务，并解析出所述巡视任务重的点云规划数据；根据所述点云规划数据得到所述无人机的自主巡视航线。 [0007] 进一步的，在所述步骤二之前，所述方法还包括：基于现场巡视范围要求，选择所述自主巡视航线的起始作业点；获取网络RTK以及基站RTK数据，并根据所述网络RTK以及基站RTK数据设置所述无人机的起飞点高度，并根据所述起飞点高度和所述起始作业点实现所述无人机在所述自主巡视航线上的自动巡视。 [0008] 进一步的，所述测温数据的计算公式为：式中，I表示辐射率，v表示频率，T表示黑体温度，h表示普朗克常数，π表示圆周率，c表示光速，e表示自然对数的底，k表示玻尔兹曼常数。 [0009] 进一步的，所述步骤三包括：通过对所述无人机的两路图像中的视频图像分辨率进行调整，以使得两路视频图像调整为同屏分辨率；将同屏分辨率的两路视频图像进行拼接处理，以实现所述无人机的不同视角的图像显示。 [0010] 进一步的，所述步骤四包括：解析出所述图像信息中的POS数据信息，并记录所述图像信息中的抓拍时间；根据所述测温数据计算出着火点温度，并将所述POS数据信息、所述抓拍时间以及所述着火点温度在线路网架中的对应位置进行展示，以实现火警预警展示。 [0011] 进一步的，所述步骤二中将所述测温数据与火警预警阈值进行实时分析比对的步骤之后，所述方法还包括：当所述测温数据超过所述火警预警阈值时，以第一预警方式发送提示信号。 [0012] 相比于相关技术，本申请实施例提供的无人机自主巡检抓拍方法，通过巡视任务得到自主巡视航线，并控制无人机根据自主巡视航线进行自主巡检作业，通过无人机的回传展现巡检过程中所采集到的测温数据与火警预警阈值进行实时分析，以实现无人机的实时测温，避免设备过热而出现的隐患；同时，预警抓拍超出火警预警阈值的设备，进一步防范由于配网线路过热故障产生的跳闸停电以及火灾隐患。 [0013] 本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。附图说明 [0014] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本发明第一实施例中的无人机自主巡检抓拍方法的流程图；图2为图1中步骤S101的详细流程图；图3为图1中步骤S103的详细流程图；图4为图1中步骤S104的详细流程图。 [0015] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。实施方式 [0016] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。 [0017] 显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。 [0018] 在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。 [0019] 除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块（单元）的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。 [0020] 本发明提出了一种无人机自主巡检抓拍方法，依据航线进行无人机自主巡检作业，无人机飞行时基于搭载红外镜头回传展现巡检过程中的测温数据，系统将测温数据与过热预警阈值实时进行分析比对，出现超出过热阈值时，无人机遥控器震动提示检测到温度过热区域，并控制云台PAI接口触发拍照指令，记录当前设备过热隐患的红外影像信息，并进行预警提示。实施例 [0021] 请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的无人机自主巡检抓拍方法，所述方法具体包括步骤S101至S104：S101，获取所属线路的巡视任务，并根据所述巡视任务得到对应的自主巡视航线；进一步的，请参阅图2，所述步骤S101具体包括步骤S1011 S1012： ~ S1011，接收所述巡视任务，并解析出所述巡视任务重的点云规划数据； S1012，根据所述点云规划数据得到所述无人机的自主巡视航线。 [0022] 在具体实施时，开发移动终端导入并解析巡视任务中的点云规划数据（即航线航点数据），利用该点云规划数据规划出无人机的自主巡视航线，同时控制该无人机在该自主巡视航线上进行自主巡检作业。 [0023] S102，获取所述无人机根据所述自主巡视航线进行回传展现巡检过程中所采集到的测温数据，并将所述测温数据与火警预警阈值进行实时分析比对；在具体实施时，无人机在该自主巡视航线上进行自主巡检作业时，会实时采集航线内的所有设备的测温数据，其中，测温采用红外测温技术。由于任何物体只要它的温度高于绝对零度（‑273度），就有热能转变的热辐射向外部发射，其中就包含了波段位于0.75μm~ 100μm的红外线。物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强。再根据普朗克黑体辐射定律公式得到被测物体的能量从而完成检测。公式见下：式中，I表示辐射率，v表示频率，T表示黑体温度，h表示普朗克常数，π表示圆周率，c表示光速，e表示自然对数的底，k表示玻尔兹曼常数。 [0024] 在得到测温数据后，将该测温数据与预设的火警预警阈值进行实时分析比对，当测温数据超过预设的火警预警阈值，则以为该测温数据所对应的设备存在过热情况，当测温数据未超过预设的火警预警阈值，则以为该测温数据所对应的设备正常。 [0025] 在一些可选实施例中，所述方法还包括：基于现场巡视范围要求，选择所述自主巡视航线的起始作业点；获取网络RTK以及基站RTK数据，并根据所述网络RTK以及基站RTK数据设置所述无人机的起飞点高度，并根据所述起飞点高度和所述起始作业点实现所述无人机在所述自主巡视航线上的自动巡视。 [0026] S103，当所述测温数据超过所述火警预警阈值时，实时获取所述无人机对超出所述火警预警阈值的测温数据所对应的着火点的图像信息，并将所述图像信息进行回传；进一步的，请参阅图3，所述步骤S103具体包括步骤S1031 S1032： ~ S1031，通过对所述无人机的两路图像中的视频图像分辨率进行调整，以使得两路视频图像调整为同屏分辨率； S1032，将同屏分辨率的两路视频图像进行拼接处理，以实现所述无人机的不同视角的图像显示。 [0027] 在具体实施时，通过对两路图像中视频图像分辨率进行调整，使两路视频图像调整为同屏可拼接分辨率，然后将两图像进行拼接处理，拼接后的两路图像可在同一个图像中以不同视角同时显示出来。一路图像进行无人机实时图像查看，另一路实时检测过热点。 [0028] S104，对所述图像信息进行数据解析，并将数据解析后的图像信息进行火警预警展示。 [0029] 进一步的，请参阅图4，所述步骤S104具体包括步骤S1041 S1042：~ S1041，解析出所述图像信息中的POS数据信息，并记录所述图像信息中的抓拍时间； S1042，根据所述测温数据计算出着火点温度，并将所述POS数据信息、所述抓拍时间以及所述着火点温度在线路网架中的对应位置进行展示，以实现火警预警展示。 [0030] 在具体实施时，无人机飞行时基于搭载红外镜头回传展现巡检过程中的测温数据，系统将测温数据与火警预警阈值实时进行分析比对，出现超出火警阈值时，无人机遥控器震动提示检测到温度过热区域；当发现着火点时，暂停自动飞行或人为控制无人机悬停，拍照，并将火点拍摄的影像信息及着火点温度信息自动回传至系统平台。依托现场记录回传的火点图片信息，系统解析图片的POS数据信息，在线路网架中对应位置展现火警预警，点击预警图标可展现火点抓拍的图片、着火点温度及抓拍时间等信息。其中，无人机搭配具有1/2英寸CMOS；有效像素 4800万像素的镜头可精准实现抓拍功能。当一路图像检测到过热点，另一路图像可根据凸透镜成像公式1/u + 1/v = 1/f 实现光学变焦并能精准捕捉过热点进行抓拍。 [0031] 本发明通过对无人机自主巡检过程，过热隐患实时分析预警及抓拍的技术主要是通过巡检过程中分屏模式的开启，实时检测隐患点，通过内置的红外测温检测技术，实现过热点检测分析，结合过热点提示触发无人机抓拍机制，实现自主巡检过程中过热预警抓拍。 [0032] 综上，本发明上述实施例当中的无人机自主巡检抓拍方法，通过巡视任务得到自主巡视航线，并控制无人机根据自主巡视航线进行自主巡检作业，通过无人机的回传展现巡检过程中所采集到的测温数据与火警预警阈值进行实时分析，以实现无人机的实时测温，避免设备过热而出现的隐患；同时，预警抓拍超出火警预警阈值的设备，进一步防范由于配网线路过热故障产生的跳闸停电以及火灾隐患。 [0033] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 [0034] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。