CN106643790B - 一种光电吊舱分辨率检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电吊舱分辨率检测装置及检测方法，涉及无人机电力巡检技术领域，以解决现有的光电吊舱分辨率检测装置无法准确检测光电吊舱分辨率的问题。该光电吊舱分辨率检测装置包括：不透光暗室，所述不透光暗室内设置有光电吊舱装载结构、多个实物靶标以及用于模拟自然光的光照结构。本发明提供的光电吊舱分辨率检测装置应用于光电吊舱分辨率检测。

Description

一种光电吊舱分辨率检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及无人机电力巡检技术领域，尤其涉及一种光电吊舱分辨率检测装置及检测方法。

背景技术

随着经济的飞速发展，居民用电与工业生产用电猛增，建设的电网也变得越来越复杂。对于已建成的复杂电网,需要定期对其进行安全监测，以保证电网的正常运行。

目前，无人机电力巡检作为一种新型的电网安全监测措施，已经广泛应用到了电网的安全监测作业中。在无人机电力巡检过程中，由于输电线路中的销钉、螺杆、螺帽和锁紧等元器件的体积小、与周围物体色差小，且易锈蚀，使得此类元器件的状态不易被无人机光电吊舱清晰的捕捉到，因此，需要提供一种光电吊舱分辨率检测装置，以根据该光电吊舱分辨率，判断该光电吊舱是否可以清晰捕捉到输电线路中的电力元器件，为无人机光电吊舱选型提供指导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电吊舱分辨率检测装置及检测方法，用于准确检测光电吊舱分辨率。

为达到上述目的，本发明提供一种光电吊舱分辨率检测装置，采用如下技术方案：

该光电吊舱分辨率检测装置包括：不透光暗室，所述不透光暗室内设置有光电吊舱装载结构、多个实物靶标以及用于模拟自然光的光照结构。

与现有技术相比，本发明提供的光电吊舱分辨率检测装置具有以下有益效果：

在本发明提供的光电吊舱分辨率检测装置中，在不透光暗室中，设置有多个实物靶标，当使用上述光电吊舱分辨率检测装置检测用于无人机输电线路巡检的光电吊舱时，可选用输电线路中电力元器件作为实物靶标，替代现有的标准靶标，以消除无人机实际输电线路巡检过程中的电力元器件的对比度与标准靶标的对比度之间的差异，避免了检测出的光电吊舱分辨率误差较大，从而提高了光电吊舱分辨率检测装置的检测准确性，以便于技术人员根据该光电吊舱分辨率，判断光电吊舱是否可以清晰捕捉到输电线路中的电力元器件，为无人机光电吊舱选型提供指导。

本发明还提供了一种光电吊舱分辨率检测方法，采用如下技术方案：

该光电吊舱分辨率检测方法使用上述光电吊舱分辨率检测装置，所述光电吊舱分辨率检测方法包括：

将待检测的光电吊舱安装在光电吊舱装载结构上，打开所述待检测的光电吊舱；

打开光照结构，以使光照结构所发出的光模拟自然光；

通过所述光电吊舱，获取每个实物靶标的图像信息；

根据每个所述实物靶标的图像信息，检测所述光电吊舱的分辨率。

与现有技术相比，本发明提供的光电吊舱分辨率检测方法的有益效果与上述光电吊舱分辨率检测装置的有益效果相同，故此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光电吊舱分辨率检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的实物靶标的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的光照结构的设置方案示意图；

图4为本发明实施例提供的光电吊舱分辨率检测方法流程图。

附图标记说明：

1—不透光暗室，      2—光电吊舱装载结构，       3—实物靶标，

31—靶板，           32—电力元器件实物，        311—底座，

312—靶竿，          313—圆环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供一种光电吊舱分辨率检测装置，如图1所示，该光电吊舱分辨率检测装置包括：不透光暗室1，不透光暗室1内设置有光电吊舱装载结构2、多个实物靶标3以及用于模拟自然光的光照结构。

当使用上述光电吊舱分辨率检测装置检测用于无人机输电线路巡检的光电吊舱时，可选用输电线路中的销钉、螺杆、螺帽和锁紧等电力元器件作为实物靶标3；将待检测的光电吊舱安装在光电吊舱装载结构2上之后，打开待检测的光电吊舱和光照结构，通过该待检测的光电吊舱，获取每个实物靶标的图像信息；最后，可将每个实物靶标的图像信息导入计算机，工作人员即可根据每个实物靶标的图像信息，检测光电吊舱的分辨率，并判断光电吊舱是否可以清晰捕捉到输电线路中的电力元器件。

在本实施例的技术方案中，由于在不透光暗室中设置有多个实物靶标，因此，当使用上述光电吊舱分辨率检测装置检测用于无人机输电线路巡检的光电吊舱时，可选用输电线路中电力元器件作为实物靶标，替代现有的标准靶标，以消除无人机实际输电线路巡检过程中的电力元器件的对比度与标准靶标的对比度之间的差异，避免了检测出的光电吊舱分辨率误差较大，从而提高了光电吊舱分辨率检测装置的检测准确性，以便于技术人员根据该光电吊舱分辨率，判断光电吊舱是否可以清晰捕捉到输电线路中的电力元器件，为无人机光电吊舱选型提供指导。

示例性地，如图2所示，每个实物靶标3可包括靶板31和电力元器件实物32，靶板31包括底座311以及一端安装在底座311上的靶竿312，靶竿312的另一端安装有圆环313，电力元器件实物32安装在圆环313上，由于圆环为空心结构，因此，通过使用圆环313代替现有的靶板中的圆板，可以避免光照结构发出的光照射在靶板中的圆板上而出现反光的现象，进而避免了由于靶板反光，造成光电吊舱分辨率检测装置的检测结果误差较大的问题。

需要说明的是，在不透光暗室中设置的多个实物靶标的靶竿的高度可以不同，也可以相同。具体地，对于多个上述多个实物靶标在不透光暗室中的设置，本发明实施例提供以下两种方案：

一、设置多个靶竿的高度不同的实物靶标，将多个靶竿的高度不同的实物靶标不规则排列，以模拟实际的输电线路中，一条输电线路中的销钉、螺杆、螺帽和锁紧等电力元器件的位置高度不同的情况，进而减小了检测出的光电吊舱分辨率误差，更有利于技术人员根据该光电吊舱分辨率，判断光电吊舱是否可以清晰捕捉到输电线路中的电力元器件，为无人机光电吊舱选型提供指导。

二、将多个实物靶标排列为n排，n为大于等于1的正整数，使每排实物靶标的靶竿的高度相同，n排实物靶标的靶竿的高度递增，且距离光电吊舱装载结构距离最近的一排实物靶标的靶竿的高度最低，从而能够模拟实际情况中的存在多条高度不同的输电线路的情况，进而减小了检测出的光电吊舱分辨率误差，更有利于技术人员根据该光电吊舱分辨率，判断光电吊舱是否可以清晰捕捉到复杂输电线路网络中每条输电线路中的电力元器件，为无人机光电吊舱选型提供指导。

另外，本发明实施例中，优选光照结构在每个实物靶标处的光照强度的取值范围为：450Lux～550Lux，以使得该光电吊舱分辨率检测装置中的光照结构模拟出的自然光最接近真实的自然光，进而进一步减小了检测出的光电吊舱分辨率误差，提高了光电吊舱分辨率检测装置的检测准确性。

需要补充的是，发明人发现，在实际使用无人机进行输电线路巡检时，无人机不能无限靠近输电线路，一般无人机能够达到的与输电线路之间的距离的最小值为10m，因此，本发明实施例中，优选光电吊舱装载结构与每个实物靶标之间的距离均大于或等于10m，从而能够更加精确的模拟实际情况中，光电吊舱与输电线路之间的位置关系，进而能够提高该光电吊舱分辨率检测装置的检测准确性。

为了进一步精确模拟无人机进行输电线路巡检的真实场景，提高该光电吊舱分辨率检测装置的检测准确性，本发明实施例中，优选不透光暗室的背景墙为林地迷彩背景墙，如图1所示，多个实物靶标3设置在光电吊舱装载结构2与林地迷彩背景墙11之间，并且，在不透光暗室的其他墙壁、地面以及顶部均设置有非反光层，以避免在不透光暗室的其他墙壁、地面以及顶部处发生光反射，导致光电吊舱分辨率检测装置的检测结果误差较大的问题。

此外，本发明实施例中，优选光电吊舱装载结构为可升降光电吊舱装载结构，例如，可选用电动移动式升降机替代传统的相机三脚架等，从而不仅能够装载相机等小型光电吊舱设备，还能够用于大型多光光电吊舱的装载，且可在使用该光电吊舱分辨率检测装置检测光电吊舱分辨率时，实时调整光电吊舱与实物靶标之间的距离以及光电吊舱的高度，便于技术人员操作。

为了便于本领域技术人员的理解与实施，下面本发明实施例给出一种具体的光电吊舱分辨率检测装置的结构：

如图1所示，选取长度L为14m、宽W为3m、高H为3m的不透光暗室1，不透光暗室1中的背景墙11设置为林地迷彩背景墙，不透光暗室1中的其他墙壁以及顶部均使用18％中性灰涂料进行涂抹，地面使用非反光材料以形成非反光层，以避免光照结构发出的光在其他墙壁、顶部以及地面出现发光。

在与背景墙11之间的距离D为1m处设置第一排实物靶标3，第一排实物靶标3的靶竿的高度均为1.5m；在与第一排实物靶标3距离d为1.2m处设置第二排实物靶标3，第二排实物靶标3的靶竿的高度均为1m；在与第二排实物靶标3距离d为1.2m处设置第三排实物靶标3，第三排实物靶标3的靶竿的高度均为0.5m；每排设置5个实物靶标3，相邻两个实物靶标3之间的距离W₁为0.6m。

具体地，上述实物靶标3可以采用不同规格的电力元器件，例如销钉、螺杆、螺帽、锁紧、挂板、耳轴挂板、U型挂板、球头挂板、延长环、调整板、牵引版、延长拉杆、三角联板、UB型挂板等输电线路常用的电力元器件，如图2所示，可将电力元器件实物32用细铁丝挂在圆环313上端，可以避免光照结构发出的光照射在靶板上出现反光的现象。

在不透光暗室的顶部，对应三排实物靶标的位置，设置光照结构，具体地，如图3所示，该光照结构可包括7个型号为Philips TBS318 C 3×TL-D18W HFE M2的1号灯具，以及2个型号为Philips TBS308 3×TL-D36W的2号灯具，4个1号灯具设置在靠近背景墙的一侧，3个1号灯具设置在远离背景墙的一侧，2个2号灯具设置在4个1号灯具与3个1号灯具之间，经过测试，在上述光照结构下，每个实物靶标处的光照强度均处在450Lux～550Lux范围之内，从而使得模拟出的光照更接近自然光。

需要说明的是，在上述光照结构附近还设置有为上述光照结构提供电源的电源插座等，至于电源插座的具体位置，本发明实施例不进行限定，本领域技术人员可根据实际情况设置。

如图1所示，在与第三排实物靶标3距离L₁为10m处设置电动移动式升降机作为光电吊舱装载结构2，从而能够实时调整光电吊舱与实物靶标之间的距离以及光电吊舱的高度，便于技术人员操作。

在使用上述光电吊舱分辨率检测装置检测光电吊舱分辨率时：首先，将光电吊舱安装在电动移动式升降机上，并打开该光电吊舱，对该光电吊舱进行初始化设置；然后，打开灯具1和灯具2，在灯具1和灯具2稳定10分钟～15分钟之后，测量每个实物靶标处的光照强度，若是每个实物靶标处的光照强度均处在450Lux～550Lux，即可使用光电吊舱获取每个实物靶标的图像信息；最后，将获得的每个实物靶标的图像信息导入计算机，对计算机中导入的图像信息进行查看，检测该光电吊舱的分辨率。

实施例二

本发明实施例提供一种光电吊舱分辨率检测方法，使用实施例一中的光电吊舱分辨率检测装置，具体地，如图4所示，该光电吊舱分辨率检测方法包括：

步骤S1、将待检测的光电吊舱安装在光电吊舱装载结构上，打开待检测的光电吊舱。

示例性地，还可对该待检测的光电吊舱进行初始化设置，例如：当待检测的光电吊舱为相机时，可对相机的具体拍摄模式以及参数等进行设置。

步骤S2、打开光照结构，以使光照结构所发出的光模拟自然光。

示例性地，在打开光照结构，光照结构稳定10分钟～15分钟之后，还可测试该光照结构下，每个实物靶标处的光照强度，使每个实物靶标处的光照强度的取值范围为：450Lux～550Lux，以使得该光电吊舱分辨率检测装置中的光照结构模拟出的自然光最接近真实的自然光，进而减小了检测出的光电吊舱分辨率误差，提高了使用该光电吊舱分辨率检测方法检测出的光电吊舱分辨率的准确性。

步骤S3、通过光电吊舱，获取每个实物靶标的图像信息。

示例性地，可通过光电吊舱，分别对每个实物靶标进行照相或录像，以获得每个实物靶标的图像信息。

步骤S4、根据每个实物靶标的图像信息，检测光电吊舱的分辨率。

示例性地，将获得的每个实物靶标的图像信息导入计算机，对计算机中导入的图像信息进行查看，技术人员通过观察图像信息中，每个实物靶标上的电力元器件是否清晰可变，检测该光电吊舱的分辨率是否符合要求。具体地，技术人员可使用Windows图片查看器打开每个实物靶标的照片，放大实物靶标至最清晰状态，判断销钉、螺杆、螺帽和锁紧等电力元器件与其连接物的界限是否明显可辨，即可检测出该光电吊舱的分辨率是否符合要求。

在本实施例的技术方案中，使用上述光电吊舱分辨率检测方法检测用于无人机输电线路巡检的光电吊舱时，通过获取并分析实物靶标的图像信息，替代现有的标准靶标，能够消除无人机实际输电线路巡检过程中的电力元器件的对比度与标准靶标的对比度之间的差异，避免了检测出的光电吊舱分辨率误差较大，从而提高了光电吊舱分辨率检测装置的检测准确性，以便于技术人员根据该光电吊舱分辨率，判断光电吊舱是否可以清晰捕捉到输电线路中的电力元器件，为无人机光电吊舱选型提供指导。

需要补充的是，当光电吊舱装载结构为可升降光电吊舱装载结构时，上述光电吊舱分辨率检测方法还包括：

在将待检测的光电吊舱安装在光电吊舱分辨率检测装置的光电吊舱装载结构上之前，调节光电吊舱装载结构的高度至预设高度。

或，在将待检测的光电吊舱安装在光电吊舱分辨率检测装置的光电吊舱装载结构上之后，调节光电吊舱装载结构的高度至预设高度。

本发明实施例中，优先使用电动移动式可升降光电吊舱装载结构作为光电吊舱装载结构，从而不仅能够装载相机等小型光电吊舱设备，还能够用于大型多光光电吊舱的装载，且技术人员还可通过该电动移动式可升降光电吊舱装载结构实时调整光电吊舱与实物靶标之间的距离以及光电吊舱的高度，以缩短使用上述光电吊舱分辨率检测方法对光电吊舱分辨率进行检测的检测时间。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种光电吊舱分辨率检测方法，其特征在于，应用于光电吊舱分辨率检测装置，所述光电吊舱分辨率检测装置包括不透光暗室，所述不透光暗室内设置有光电吊舱装载结构、多个实物靶标以及用于模拟自然光的光照结构；所述光电吊舱装载结构为可升降光电吊舱装载结构；每个所述实物靶标包括靶板和电力元器件实物，所述靶板包括底座以及一端安装在所述底座上的靶竿，所述靶竿的另一端安装有圆环，所述电力元器件实物安装在所述圆环上；所述光电吊舱分辨率检测方法包括：

在将待检测的光电吊舱安装在所述光电吊舱装载结构上之前，调节所述光电吊舱装载结构的高度至预设高度；

或，在将所述待检测的光电吊舱安装在所述光电吊舱装载结构上之后，调节所述光电吊舱装载结构的高度至预设高度；

将所述待检测的光电吊舱安装在所述光电吊舱装载结构上，打开所述待检测的光电吊舱；

打开所述光照结构，以使所述光照结构所发出的光模拟自然光；

通过所述光电吊舱，获取每个所述实物靶标的图像信息；

根据每个所述实物靶标的图像信息，检测所述光电吊舱的分辨率。

2.根据权利要求1所述的光电吊舱分辨率检测方法，其特征在于，所述光电吊舱分辨率检测方法还包括：

在打开所述光照结构之后，测试每个所述实物靶标处的光照强度，使每个所述实物靶标处的光照强度的取值范围为：450Lux~550Lux。

3.根据权利要求1所述的光电吊舱分辨率检测方法，其特征在于，多个所述实物靶标的靶竿的高度不同。

4.根据权利要求1所述的光电吊舱分辨率检测方法，其特征在于，多个所述实物靶标排列为n排，n为大于等于1的正整数，每排实物靶标的靶竿的高度相同，n排所述实物靶标的靶竿的高度递增，且距离所述光电吊舱装载结构距离最近的一排实物靶标的靶竿的高度最低。

5.根据权利要求1所述的光电吊舱分辨率检测方法，其特征在于，所述光电吊舱装载结构与每个所述实物靶标之间距离均大于或等于10m。

6.根据权利要求1所述的光电吊舱分辨率检测方法，其特征在于，所述不透光暗室的背景墙为林地迷彩背景墙，所述多个实物靶标设置在所述光电吊舱装载结构与所述林地迷彩背景墙之间；所述不透光暗室的其他墙壁、地面以及顶部均设置有非反光层。

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