恭喜國網山西省電力公司;山西鴻順通科技有限公司高偉獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜國網山西省電力公司;山西鴻順通科技有限公司申請的專利一種基于智能視覺控制的無人機云臺漸進式目標對焦方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN113902698B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-06-10發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202111165286.5,技術領域涉及:G06T7/00;該發明授權一種基于智能視覺控制的無人機云臺漸進式目標對焦方法是由高偉;張麗霞;張雪芹;畢勝;何搏洋;張興忠設計研發完成,并于2021-09-30向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于智能視覺控制的無人機云臺漸進式目標對焦方法在說明書摘要公布了:本發明一種基于智能視覺控制的無人機云臺漸進式目標對焦方法,屬于目標對焦、深度學習及無人機云臺控制技術領域;所要解決的技術問題為:提供一種無人機云臺漸進式目標對焦方法的改進;解決上述技術問題采用的技術方案為:獲取輸電線路圖像樣本數據庫;構建設備檢測數據集和部件缺陷數據集;構建基于YOLOv5和SSPNet的目標檢測雙模型并進行模型訓練;通過無人機獲取輸電線路真實場景的圖像數據流;在實時真實場景圖像數據流輸入后,分時自動調用兩個檢測模型并將目標信息傳輸至無人機云臺漸進式目標對焦模塊;在獲取到目標邊框大小、坐標與云臺姿態信息后保存,將目標參數傳輸到核心算法模塊進行計算,實現漸進式相機對焦與云臺控制;本發明應用于無人機。
本發明授權一種基于智能視覺控制的無人機云臺漸進式目標對焦方法在權利要求書中公布了:1.一種基于智能視覺控制的無人機云臺漸進式目標對焦方法,其特征在于:包括如下步驟:步驟一:獲取輸電線路圖像樣本數據庫;步驟二:對步驟一中的圖像樣本數據庫中圖像進行標注,構建設備檢測數據集和部件缺陷數據集;步驟三:構建基于YOLOv5和SSPNet的目標檢測雙模型并通過數據集進行模型訓練,得到訓練好的雙檢測模型;步驟四:通過具有相機云臺的無人機獲取輸電線路真實場景的圖像數據流;步驟五:在實時真實場景圖像數據流輸入后,分時自動調用兩個檢測模型并將目標信息傳輸至無人機云臺漸進式目標對焦模塊,實現實時目標檢測與數據反饋;在獲取到目標邊框大小、坐標與云臺姿態信息后保存,將目標參數傳輸到核心算法模塊進行計算,從而實現漸進式相機對焦與云臺控制,并將最終的目標缺陷進行對焦和拍照,保存于存儲模塊;所述步驟五具體包括如下步驟:步驟5.1:無人機飛至距目標區域10m處,調用model1多目標部件檢測模型即基于YOLOv5的目標檢測模型,通過深度相機傳輸入的實時圖像數據流對絕緣子部件進行識別與檢測,對區域內不同絕緣子部件進行標記,將數量m、對應中心點坐標Xc,Yc,Sc及無人機初始坐標和云臺初始姿態1保存至存儲模塊為后續漸進式處理作準備;公式內Sc表示絕緣子距相機的深度距離;步驟5.2:回歸初始坐標及云臺姿態1,通過比較區域內各絕緣子Sc大小,選取距離無人機最近距離的絕緣子部件進行對焦操作,對焦之后將此時無人機的云臺姿態2存儲至存儲模塊;根據目標對象的位置區域信息,控制云臺角度,將視野中心對準指定目標,利用幾何關系推導出目標物體所在位置與屏幕中心點之間的角度;其中指定目標中心點位置計算公式為:指定目標的偏航角計算公式為:指定目標的俯仰角計算公式為:上式中:Xc、Yc表示檢測出的目標物體的中心點位置信息,W、H表示圖片寬度和高度,x、y、w、h表示目標框的位置和大小,aov表示相機視角,無人機云臺微調的水平偏航角是α,俯仰角是β;步驟5.3:無人機云臺自動側偏向絕緣子無標記的一端并對該端進行標記,通過算法函數檢測絕緣子布置為縱向還是橫向,若橫向則將云臺自動向左或向右調整,水平偏航角是α2,若縱向則將云臺自動向上或向下調整,俯仰角是β2,隨后檢測絕緣子部件兩端是否均被標記,若是則刪除該絕緣子信息,并返回步驟5.2,若否則進行步驟5.4;步驟5.4:動態調整相機焦距,設定閾值條件為可以正常檢測到螺母、銷釘的細節部件,且螺母、銷釘的細節部件在圖片中的比例適當;計算所得目標框與圖片長寬比例相關系數實現自動化焦距調整;之后計算細節部件的中心點坐標,并對該中心點進行對焦,方法同理步驟5.2,對焦后調用Model2小尺度目標缺陷檢測模型即基于SSPNet的目標檢測模型,對細節部件附近的缺陷進行檢測,并進行是否有缺陷的判斷,若無則返回步驟5.3,若有則進行步驟5.5;步驟5.5:將漸進式方法逐步確定的缺陷中心點進行對焦并拍照,將圖像保存至存儲模塊,同時返回步驟5.3進行標記和標記檢測。
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