基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备的制作方法

1.本实用新型属于电力巡检领域，特别涉及一种基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备。


背景技术：

2.高压输电线路由于常年经受各种自然条件的影响，容易出现老化、绝缘子破损等情况，进而产生输电线路的异常放电。在电力巡检领域中，常见的传感器包括可见光相机、红外成像仪、紫外成像仪和空间扫描仪等。其中，可见光相机往往用于对肉眼可见的缺陷进行识别或对目标进行拍摄。红外成像仪则用来对电力线路的导线、绝缘子等目标进行红外成像，通过对热量分布的特征进行分析，来判断目标的温度是否在正常的范围内。紫外成像仪则用于捕捉导地线、金具以及绝缘子等部件的异常放电情况，同时可以可见光或红外光图像进行对比来检测放电位置和原因。空间扫描仪则可以通过扫描输电杆塔、输电线路以及线路周围的地形地貌，来构建整体的三维模型，用于测量输电线路与周围物体的安全距离，以及附近树木的生长情况。
3.紫外光成像仪所检测的大多是日盲区紫外光，其波长范围为240～280nm。由于地球大气层中的臭氧层对该波段的太阳光幅射有着强烈的吸收作用，同时，臭氧层以下的大气层也会对这一波段的太阳光幅射产生强烈的散射作用，因此当太阳光到达近地面时，该波段的幅射可被完全吸收。而由于电晕放电现象所产生的紫外辐射有小部分的波长小于280nm，就使得240nm～280nm波段的日盲区紫外光成为了输电线路电晕放电检测的理想波段。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备。本实用新型能够解决传统电晕放电检测利用人工的电力巡检方法效率低的问题，同时为无人机电力巡检提供了新的自动化解决方案。
5.基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备，包括双光谱视频采集模块、图像处理模块、双模式视频输出模块和通信模块；双光谱视频采集模块通过可见光ccd采集可见光图像，双光谱视频采集模块通过紫外光iccd采集电晕放电产生的紫外光图像；可见光图像和紫外光图像经图像处理模块后得到处理完成的视频图像，最后经双模式视频输出模块分为两路，一路传输至液晶屏幕进行可视化输出，另一路由通信模块经编码后以码流形式进行推送。
6.进一步的，所述的图像处理模块为现有的图像处理。
7.进一步的，所述的双模式视频输出模块包括两种输出模式：第一种输出方式通过将视频信号与qt界面叠加，实时的显示在液晶屏上；第二种输出方式先将视频信号进行h264编码，利用rspt协议通过以太网将编码后的视频信号推送至无人机平台，最终在无人机平台上对码流信号进行解码后通过无人机自身的图像传输系统将视频信号传递至远程
的操作端。
8.进一步的，通信模块通过串口将俯仰角ψ和偏航角θ的信息传递至无人机；同时通信模块通过串口读取无人机平台各个传感器的相关数据，通过sd接口将图像处理模块输出的视频图像存储在大容量存储设备中。
9.本实用新型有益效果如下：
10.本实用新型设计了支持手持模式下人工巡检和无人机负载模式下无人机巡检的双模式视频输出模块。设计了可以采集可见光和电晕放电的日盲区紫外光图像的双光谱图像采集系统。设计了可以传递位姿信息、接收传感器信息以及存储视频文件的通信模块，以控制无人机的云台自动对准目标。本实用新型解决了传统电力巡检方法中巡检效率低、危险性高的问题。
附图说明
11.图1是本实用新型的模块构成框图；
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
13.实施例1
14.图1为无人机载电力巡检设备的模块构成框图。本实用新型包括双光谱视频采集模块、图像处理模块、双模式视频输出模块和通信模块。通过双光谱视频采集模块分别由可见光ccd和紫外光iccd将可见光图像以及电晕放电产生的紫外光图像采集到系统内(通过双光谱视频采集模块由可见光ccd将可见光图像采集到系统内，通过双光谱视频采集模块由紫外光iccd将电晕放电产生的紫外光图像采集到系统内)，经图像处理模块后得到处理完成的视频图像，最后经双模式视频输出模块分为两路，一路传输至液晶屏幕进行可视化输出，另一路通过通信模块经编码后以码流形式进行推送。进一步的，于所述的双模式视频输出模块包括两种输出模式：第一种输出方式通过将视频信号与qt界面叠加，实时的显示在液晶屏上；第二种输出方式先将视频信号进行h264编码，利用rspt协议通过以太网将编码后的视频信号推送至无人机平台，最终在无人机平台上对码流信号进行解码后通过无人机自身的图像传输系统将视频信号传递至远程的操作端。
15.进一步的，通信模块通过串口将俯仰角ψ和偏航角θ的信息传递至无人机；同时通信模块通过串口读取无人机平台各个传感器的相关数据，通过sd接口将图像处理模块输出的视频图像存储在大容量存储设备中。


技术特征：
1.基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备，其特征在于包括双光谱视频采集模块、图像处理模块、双模式视频输出模块和通信模块；双光谱视频采集模块通过可见光ccd采集可见光图像，双光谱视频采集模块通过紫外光iccd采集电晕放电产生的紫外光图像；可见光图像和紫外光图像经图像处理模块后得到处理完成的视频图像，最后经双模式视频输出模块分为两路，一路传输至液晶屏幕进行可视化输出，另一路由通信模块经编码后以码流形式进行推送。2.根据权利要求1所述的基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备，其特征在于所述的双模式视频输出模块包括两种输出模式：第一种输出方式通过将视频信号与qt界面叠加，实时的显示在液晶屏上；第二种输出方式先将视频信号进行h264编码，利用rspt协议通过以太网将编码后的视频信号推送至无人机平台，最终在无人机平台上对码流信号进行解码后通过无人机自身的图像传输系统将视频信号传递至远程的操作端。3.根据权利要求1或2所述的基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备，其特征在于通信模块通过串口将俯仰角ψ和偏航角θ的信息传递至无人机；同时通信模块通过串口读取无人机平台各个传感器的相关数据，通过sd接口将图像处理模块输出的视频图像存储在大容量存储设备中。

技术总结
本实用新型公开了一种基于嵌入式及双光谱成像的无人机载电力巡检设备。本实用新型包括双光谱视频采集模块、图像处理模块、双模式视频输出模块和通信模块；双光谱视频采集模块通过可见光CCD采集可见光图像，双光谱视频采集模块通过紫外光ICCD采集电晕放电产生的紫外光图像；可见光图像和紫外光图像经图像处理模块后得到处理完成的视频图像，最后经双模式视频输出模块分为两路，一路传输至液晶屏幕进行可视化输出，另一路由通信模块经编码后以码流形式进行推送。本实用新型解决了传统电力巡检方法中巡检效率低、危险性高的问题。危险性高的问题。危险性高的问题。


技术研发人员：杨甬英 江佳斌 曹频
受保护的技术使用者：杭州晶耐科光电技术有限公司
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2022/1/26