一種應用于無人機的絕緣子缺陷圖像檢測裝置
1.本發(fā)明專利涉及一種絕緣子缺陷圖像檢測裝置，特別是在無人機在線電力傳輸線監(jiān)測時，提供電力傳輸線運行的健康狀況。
2.
背景技術(shù)：
3.目前，在中國的絕緣子缺陷圖像檢測裝置發(fā)明中，天津工業(yè)大學的楊彥利、王穎提出一種基于mask r-cnn的絕緣子故障識別與定位方法，他們基于mask rcnn的絕緣子故障識別與定位方法，而該方法通過mask rcnn對帶有標簽的絕緣子圖像進行學習,記憶絕緣子的不同模式，實現(xiàn)對絕緣子不同模式的有效區(qū)分和自動識別，并對絕緣子進行正確定位；西北工業(yè)大學和西安愛生技術(shù)集團公司的王健、劉潔、秦春霞等提出了一種基于改進yolov5卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的絕緣子缺陷檢測方法；廣東工業(yè)大學的彭子豪，彭顯剛發(fā)明了一種輸電線路絕緣子缺陷圖像識別方法，該方法建立絕緣子圖像的樣本庫，對待識別絕緣子圖片的灰度化，將數(shù)字圖像通過最基本的矩陣形式進行分析，采用不同的像素的灰亮值來分析圖像不同的狀態(tài)，通過圖像最大熵分割法將待識別絕緣子圖片劃分成環(huán)境背景區(qū)域和絕緣子區(qū)域，將劃分好區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)通過局部細節(jié)特征算法確定圖像數(shù)據(jù)中的絕緣子輪廓和其灰度值，最后將已處理的絕緣子圖像與樣本庫進行比對，確定絕緣子是否存在缺陷。
4.在無人機巡檢方法與系統(tǒng)的發(fā)明中，國網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司、國網(wǎng)福建省電力有限公司、福州大學的童文濤等發(fā)明了一種缺陷絕緣子的無人機巡檢方法與系統(tǒng)；該系統(tǒng)通過無人機巡檢獲取絕緣子圖像，對圖像進行分割與識別，識別出圖像中是否存在絕緣子，最后通過構(gòu)造特征達到檢測絕緣子故障；眾芯漢創(chuàng)（北京）科技有限公司、國網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州供電分公司的戴永東、姚建光等發(fā)明了一種用于電力巡檢的無人機飛行控制方法及裝置；南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司的王昊、丁國斌等發(fā)明了一種用于電力巡檢的無人機飛行控制方法及系統(tǒng)。
5.分析前面的發(fā)明，可以看出絕緣子缺陷圖像檢測裝置采用的圖像檢測方法包括：mask r-cnn方法、yolov5方法、模板匹配方法等；在無人機巡檢方法與系統(tǒng)中無人機巡檢獲取絕緣子圖像離線進行識別，以及對無人機的飛行進行控制；對于在線對缺陷進行輔助識別的發(fā)明幾乎沒有。
6.因此，目前需要一種能夠?qū)θ毕萁^緣子進行在線識別的一種應用于無人機的絕緣子缺陷圖像檢測裝置，本發(fā)明就是基于這個目的設(shè)計和發(fā)明的。
7.
技術(shù)實現(xiàn)要素：
8.本發(fā)明專利涉及一種應用于無人機的絕緣子缺陷圖像檢測裝置，由進行絕緣子缺陷檢測的攝像頭、圖像識別與處理電路模塊、攝像頭采集與處理電路模塊、數(shù)據(jù)傳輸接口、電源接口組成；這些單元由無人機自帶的電池供電；連接方式如下：攝像頭與攝像頭采集與
處理電路模塊通過攝像頭連接總線連接，攝像頭采集與處理電路模塊通過片內(nèi)總線與圖像識別與處理電路模塊相連；最后圖像識別與處理電路模塊通過數(shù)據(jù)傳輸接口把識別數(shù)據(jù)傳輸出來。
9.本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：攝像頭采集與處理電路模塊通過攝像頭采集絕緣子圖像，形成圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過圖像識別與處理電路模塊對絕緣子及其缺陷進行識別，獲取識別信息；圖像數(shù)據(jù)和識別信息經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸接口發(fā)送給上位機。
10.附圖說明
11.圖1是本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1是攝像頭1 2是攝像頭采集與處理電路模塊2 3是圖像識別與處理模塊3 4是數(shù)據(jù)傳輸接口4 5是無人機基本系統(tǒng)5
具體實施方式
12.以下結(jié)合附圖和實例，對依據(jù)本發(fā)明專利提供的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下：該裝置包括進行絕緣子缺陷檢測的攝像頭、圖像識別與處理電路模塊、攝像頭采集與處理電路模塊、數(shù)據(jù)傳輸接口、電源接口組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
13.如圖1所示，一種應用于無人機的絕緣子缺陷圖像檢測裝置由攝像頭1，攝像頭采集與處理電路模塊2，圖像識別與處理模塊3，數(shù)據(jù)傳輸接口4和無人機基本系統(tǒng)5組成；攝像頭1通過其接口與攝像頭采集與處理電路模塊2相連，實現(xiàn)圖像采集；采集后的圖像通過其輸出接口與圖像識別與處理模塊3相連，圖像識別與處理模塊3由其輸出接口與無人機基本系統(tǒng)相連，實現(xiàn)識別信息和圖像數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送。
14.如圖1所示，攝像頭采集與處理電路模塊2采用總鉆風攝像頭mt9v034，攝像頭1可以采用原配的攝像頭，也可根據(jù)應用選用一定焦距和鏡頭的攝像鏡頭；該采集電路可以使用openmv軟件系統(tǒng)進行編程，對圖像信息進行粗分類。
15.如圖1所示，圖像識別與處理模塊3采用rt1064基本系統(tǒng)或核心板，該核心板可利用nncu，采用深度學習的方法對圖像信息進行進一步識別，實現(xiàn)對絕緣子進行分類和識別；采用nncu和openart一體化的圖像識別與處理模塊和自帶輔助攝像頭。
16.圖像識別與處理模塊3和無人機系統(tǒng)5通過數(shù)據(jù)傳輸接口4進行連接，數(shù)據(jù)傳輸接口4一般是串口通信線；無人機系統(tǒng)5采用330-550之間的碳纖機架，飛行控制器采用自制飛控系統(tǒng)，電調(diào)電流大于40a，電機為無刷電機。
技術(shù)特征：
1.一種應用于無人機的絕緣子缺陷圖像檢測裝置由攝像頭1，攝像頭采集與處理電路模塊2，圖像識別與處理模塊3，數(shù)據(jù)傳輸接口4和無人機基本系統(tǒng)5組成；攝像頭1通過其接口與攝像頭采集與處理電路模塊2相連，實現(xiàn)圖像采集；采集后的圖像通過其輸出接口與圖像識別與處理模塊3相連，圖像識別與處理模塊3由其輸出接口與無人機基本系統(tǒng)相連，實現(xiàn)識別信息和圖像數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭采集與處理電路模塊，其特征在于使用攝像頭采集與處理電路模塊2采用總鉆風攝像頭mt9v034。3.據(jù)權(quán)利要求1的圖像識別與處理模塊3采用rt1064基本系統(tǒng)或核心板。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明專利涉及一種應用于無人機的絕緣子缺陷圖像檢測裝置，由進行絕緣子缺陷檢測的攝像頭、圖像識別與處理電路模塊、攝像頭采集與處理電路模塊、數(shù)據(jù)傳輸接口、電源接口組成；采用嵌入式的深度學習算法在圖像識別與處理電路模塊實現(xiàn)絕緣子缺陷圖像的識別，在攝像頭與攝像頭采集與處理電路模塊中實現(xiàn)絕緣子與輸電線的分類，最后實現(xiàn)在線對絕緣子缺陷圖像進行輔助識別，圖像信息可以通過圖傳系統(tǒng)上傳至上位機。至上位機。至上位機。
