[发明专利]位于空中的电力设备识别系统

权利要求书

1.一种位于空中的电力设备识别系统，所述系统搭载在无人机上，其特征在于，所述系统包括高清摄像头、图像处理子系统、无线通信接口和ARM 11处理器，所述高清摄像头对地面上的电力设备进行拍摄，以获得电力设备图像，所述图像处理子系统对所述电力设备图像进行图像处理，以识别所述电力设备图像内电力设备的种类，所述ARM 11处理器与所述图像处理子系统和所述无线通信接口分别连接，将所述电力设备的种类通过所述无线通信接口无线发送到远端的电力设备监控平台。

2.如权利要求1所述的位于空中的电力设备识别系统，其特征在于，所述系统还包括：

静态存储器，用于预先存储预设高度范围、预设气压高度权重和预设无线电高度权重，还用于预先存储各个种类的电力设备的一层小波系数集，每一个种类的电力设备的一层小波系数集由对每一个种类的基准电力设备图像进行一层Harr小波分解获得的4个分解子图的小波分解系数组成，所述每一个种类的基准电力设备图像为对每一个种类的基准电力设备进行预先拍摄所获得的图像，所述4个分解子图的小波分解系数分别为一个平滑子图的小波分解系数、一个水平子图的小波分解系数、一个垂直子图的小波分解系数和一个斜向子图的小波分解系数，平滑子图的小波分解系数为概貌系数，其余三个分解子图的小波分解系数都是细节系数；

北斗星定位器，与北斗星导航卫星连接，用于接收无人机所在位置的实时定位数据；

高度传感设备，与所述静态存储器连接，包括气压高度传感器、无线电高度传感器和微控制器；所述气压高度传感器用于根据无人机附近的气压变化，检测无人机所在位置的实时气压高度；所述无线电高度传感器包括无线电发射机、无线电接收机和单片机，所述单片机与所述无线电发射机和所述无线电接收机分别连接，所述无线电发射机向地面发射无线电波，所述无线电接收机接收地面反射的无线电波，所述单片机根据所述无线电发射机的发射时间、所述无线电接收机的接收时间和无线电波传播速度计算无人机的实时无线电高度，所述无线电波传播速度为光速；所述微控制器与所述气压高度传感器、所述无线电高度传感器和所述静态存储器分别连接，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度的差在所述预设高度范围时，基于所述预设气压高度权重、所述预设无线电高度权重、所述实时气压高度和所述实时无线电高度计算并输出所述实时高度，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度的差不在所述预设高度范围时，输出高度检测失败信号；

所述图像处理子系统与所述高清摄像头和所述静态存储器分别连接，包括对比度增强设备、灰度化处理设备、中值滤波设备、图像腐蚀膨胀处理设备和小波分解设备；所述对比度增强设备与所述高清摄像头连接，用于对所述电力设备图像进行对比度增强处理，获得增强图像；所述灰度化处理设备与所述对比度增强设备连接，用于对所述增强图像进行灰度化处理，获得灰度图像；所述中值滤波设备与所述灰度化处理设备连接，用于对所述灰度图像进行中值滤波，以去掉灰度图像中的噪声点，获得滤波图像；所述图像腐蚀膨胀处理设备与所述中值滤波设备连接，用于对所述滤波图像依次进行图像腐蚀处理和图像膨胀处理，以去掉滤波图像中因为光线形成的亮点并平滑滤波图像中电力设备的边界，获得腐蚀膨胀处理后的图像；所述小波分解设备与所述图像腐蚀膨胀处理设备和所述静态存储器分别连接，对腐蚀膨胀处理后的图像进行一层Harr小波分解，将获得的4个分解子图的小波分解系数组成实时一层小波系数集，将实时一层小波系数集与各个种类的电力设备的一层小波系数集逐一匹配，匹配失败则输出无电力设备信号，匹配成功则输出存在电力设备信号并将匹配到的电力设备的种类作为所述电力设备图像内电力设备的种类输出；

所述无线通信接口包括第一无线网卡和第二无线网卡，第一无线网卡用于无线接收电力设备监控平台发送的控制指令，所述控制指令中包括即将拍摄的地面上的电力设备所在位置的目的北斗星数据和目的拍摄高度，第二无线网卡用于将带有标记的图像无线发送到电力设备监控平台；

所述ARM 11处理器与所述高清摄像头、所述北斗星定位器、所述高度传感设备、所述图像处理子系统和所述无线通信接口分别连接，将所述实时定位数据、所述实时高度和所述电力设备图像内电力设备的种类都标记到所述电力设备图像上以获得带有标记的图像，将带有标记的图像发送到所述无线通信接口的第二无线网卡，所述ARM 11处理器在接收到高度检测失败信号或无电力设备信号时，将高度检测失败信号或无电力设备信号发送到所述无线通信接口的第一无线网卡以便于所述第一无线网卡转发到电力设备监控平台；

其中，所述ARM 11处理器根据所述实时定位数据、所述实时高度、所述目的北斗星数据和所述目的拍摄高度调整发送到无人机驱动机构的驱动信号，以便于所述无人机驱动机构根据所述驱动信号调整无人机的飞行姿态。