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原文传递一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统

专利名称：	一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统
摘要：	本发明涉及一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法及系统，其制定的飞行路径可保证覆盖安全壳所有外露区域；拍摄的高清图像满足裂缝提取需求；拍摄的高清图像满足图像快速拼接需求，无需进行平差计算；工作效率高，降低人工成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	中广核核电运营有限公司
发明人：	罗琦;李尚科;宋翔;张旭耀;单强;杨列堂;邓沛安;郑洋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910523586.2
公开号：	CN110220918A
代理机构：	深圳市瑞方达知识产权事务所(普通合伙)
代理人：	王少虹;张亚菊
分类号：	G01N21/95(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	518000 广东省深圳市福田区莲花街道福中社区深南中路中广核大厦北楼6层
主权项：	1.一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，包括以下步骤：确定拍摄距离，其中根据预定的物方拍摄范围结合无人机的图像采集系统的传感器尺寸、有效分辨率以及焦距确定采集图像时所述图像采集系统位置与安全壳表面之间的垂直距离；规划路径，其中包括：根据所述预定的物方拍摄范围、拍摄距离绕所述安全壳外周将路径划分为多个宽度相等且相互平行并部分重叠的航带，所述多个航带覆盖安全壳所有外露区域；根据图像拼接及裁切过程中特征匹配的重叠度要求和裁切尺寸要求确定各航带中的图像采集位置；采集图像，按照规划的航带、图像采集位置依次分帧采集安全壳外观的图像，并在每一帧图像中将其图像采集位置信息加载在图像数据中；处理图像数据，其中包括：使用特征匹配法对同一航带的图像进行拼接；利用所述图像采集位置信息对相邻航带间图像进行拼接。 2.根据权利要求1所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，在采集图像步骤中，所述无人机在一个航带拍摄完毕后，回到该航带的起始位置，再更换至相邻航带的起始位置进行后续采集。 3.根据权利要求2所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述预定的物方拍摄范围根据安全壳外观检测需求和处理图像数据步骤中的计算量及速度需求而确定；其中，所述安全壳外观检测需求包括能够检测到的安全壳表面裂缝的最小宽度。 4.根据权利要求3所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述能够检测到的安全壳表面裂缝的最小宽度为0.2mm，所述预设的物方拍摄范围为：竖直方向上的拍摄高度为0.8m，在水平方向上的拍摄宽度为1.2m。 5.根据权利要求4所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述图像采集系统的传感器为CMOS；所述CMOS尺寸为：36mm×24mm；所述有效分辨率：7360pixel×4912pixel；所述焦距：24mm。 6.根据权利要求5所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述拍摄距离为0.8m。 7.根据权利要求6所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，所述裁切尺寸要求为：0.75m×0.6m，且所述裁切尺寸为物方尺寸；所述重叠度要求为：航向重叠度为25％；旁向重叠度为37.5％。 8.根据权利要求7所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取方法，其特征在于，在单航带中，所述无人机在竖直方向上每次移动0.6m，在更换航带时，所述无人机在水平方向上每次移动0.75m。 9.一种基于无人机的核电站安全壳外观图像获取系统，其特征在于，包括：拍摄距离确定装置，其根据预定的物方拍摄范围结合无人机的图像采集系统的传感器尺寸、有效分辨率以及焦距确定采集图像时所述图像采集系统位置与安全壳表面之间的垂直距离；路径规划装置，其根据所述物方拍摄范围、拍摄距离绕所述安全壳外周将路径划分为多个宽度相等且相互平行并部分重叠的航带，所述多个航带覆盖安全壳所有外露区域；及根据图像拼接及裁切过程中特征匹配的重叠度要求和裁切尺寸要求确定各航带中的图像采集位置；图像采集装置，其按照规划的航带、图像采集位置依次分帧采集安全壳外观的图像，并在每一帧图像中将其图像采集位置信息加载在图像数据中；图像数据处理装置，其使用特征匹配法对同一航带的图像进行拼接；并利用所述图像采集位置信息对相邻航带间图像进行拼接。 10.根据权利要求9所述的基于无人机的核电站安全壳外观图像获取系统，其特征在于，所述图像采集装置控制所述无人机在一个航带拍摄完毕后，回到该航带的起始位置，再更换至相邻航带的起始位置进行后续采集。
所属类别：	发明专利