[发明专利]一种基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤智能检测方法

说明书

一种基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤智能检测方法。其包括构建原始飞机蒙皮图像样本数据集；构建高质量飞机蒙皮图像样本数据集；构建飞机蒙皮损伤图像样本数据集；构建飞机蒙皮表面图像采集系统；规划无人机绕检方案；获得飞机蒙皮损伤待测数据集；获得训练好的飞机蒙皮损伤检测网络模型；利用训练好的飞机蒙皮损伤检测网络模型对飞机蒙皮损伤待测数据集进行自动检测等步骤。本发明有益效果：基于无人机视觉技术，能够有效地解决传统检测方式在飞机蒙皮损伤检测中出现的检测耗时长、检测精度低、成本费用高等问题，提高了飞机蒙皮无人机绕检技术的精度，进而为民航领域中飞机蒙皮损伤的检测识别提供技术支持。

技术领域

本发明属于飞机蒙皮损伤检测技术领域，具体涉及一种基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤智能检测方法。

背景技术

飞机作为我们日常生活中的一种常见交通工具，其安全性固然是最重要的，飞机蒙皮作为飞机的主要构成部分，在飞行过程中受自然因素和其他外力的影响很容易产生结构性损伤，进而严重影响飞行安全，所以对于飞机蒙皮的损伤检测是民航机场人员需要进行的一项重要工作。

近几年，在飞机蒙皮损伤检测领域主要采用目视检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测和超声波检测等方法，但这些检测方法各自都存在着不足。例如：目视检测只能发现较大的损伤区域，而且受人为经验影响较大；涡流、磁粉和渗透这三种检测方法只能检测表面或近表面缺陷且检测前后需要进行附加处理工作；超声波检测对于传感器灵敏度要求较高且受检测方式影响较大。基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤检测方法不仅可以提高损伤检测精度，而且可以大大降低检测对工作人员经验的依赖性，因此研究基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤检测技术具有重要的现实意义。

目前，在基于机器视觉的飞机蒙皮损伤检测技术中，主要包括无人机绕检系统和爬壁机器人系统两大类，虽然相关技术研究已取得一定成果，但现阶段还没有一套完整的辅助于民航机务维修的采用无人机视觉技术对飞机蒙皮进行损伤检测的智能系统，这在一定程度上限制了视觉技术在飞机蒙皮检测环境下的应用，因此，研究一种基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤智能检测方法以实现检测全面自动化具有非常重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤智能检测方法。

为了达到上述目的，本发明提供的基于无人机视觉的飞机蒙皮损伤智能检测方法包括按顺序进行下列步骤：

步骤1)构建原始飞机蒙皮图像样本数据集：利用相机采集多帧具有蒙皮损伤的飞机蒙皮原始图像，将每一帧飞机蒙皮原始图像作为一个样本，由所有飞机蒙皮原始图像构成原始飞机蒙皮图像样本数据集；

步骤2)构建高质量飞机蒙皮图像样本数据集：对上述原始飞机蒙皮图像样本数据集中的所有飞机蒙皮原始图像进行筛选，由筛选后的清晰飞机蒙皮原始图像构成高质量飞机蒙皮图像样本数据集；

步骤3)构建飞机蒙皮损伤图像样本数据集：将上述高质量图像样本数据集中的清晰飞机蒙皮原始图像进行损伤标注，依据飞机维修手册将损伤分为5大类别：变形、划痕、腐蚀、铆钉损伤和掉漆，由带有标签的清晰飞机蒙皮原始图像构成飞机蒙皮损伤图像样本数据集，并将飞机蒙皮损伤图像样本数据集按9∶1的比例分为训练集和测试集；

步骤4)构建飞机蒙皮表面图像采集系统：所述的飞机蒙皮表面图像采集系统包括无人机、远程遥控装置、云台相机、数据传输系统和计算机；其中，远程遥控装置分别与无人机和计算机无线连接，由检测人员操纵，用于控制无人机的飞行；云台相机搭载在无人机上，用于采集图像；数据传输系统分别与云台相机和计算机无线连接，用于云台相机和计算机之间的图像传输；机算机用于储存和处理图像；

步骤5)规划无人机绕检方案：根据不同飞机机身结构以及采集图像的效果在计算机上确定好无人机的绕检飞机路径、绕检高度及扫描区域，进而确定出重要目标拍摄点；