[0015]现有技术中，对输电电网的电力线异物的排查主要采用人工巡线方式进行，然而，随着高电压、大功率、长距离输电线路的发展，输电网络穿越的地理环境日趋复杂，依靠人工巡线排查电力线异物变得越来越艰难。
[0016]为了降低工作强度，提高工作效率，人们开始将目光转向电子的异物识别方式，SP使用高清摄像机拍摄电力线图像，以计算机智能处理的方式对电力线图像中的异物进行识另IJ，但是，由于电力线分布的特殊性，需要一种能够灵活、快速移动的平台运载检测系统，目前，缺少这样的检测系统，而且，计算机智能处理的方式过于依靠计算机这一较大型设备，计算机智能处理的方式也没有实现对异物的准确定位。
[0017]本发明搭建了一种电力线上异物类型识别系统，以无人机为检测平台，能够根据电力管理部门的地面电力线管理平台所发送的控制指令，飞往目标电力线，以超高清图像采集和处理的方式，准确解析出异物类型，并在辅助设备的帮助下，实现对异物位置的高精度搜索。
[0018]图1为根据本发明实施方案示出的电力线上异物类型识别系统的结构方框图，所述识别系统设置在无人机上，包括航拍摄像设备1、异物类型识别设备2、存储设备3、伽利略定位设备4、无线电高度传感器5、气压高度传感器6、无线通讯接口 7、供电设备8和嵌入式处理设备9，嵌入式处理设备9与航拍摄像设备1、异物类型识别设备2、存储设备3、伽利略定位设备4、无线电高度传感器5、气压高度传感器6、无线通讯接口 7和供电设备8分别连接。
[0019]其中，所述航拍摄像设备I用于对电力线进行图像采集，以获得电力线图像，所述异物类型识别设备2用于对所述电力线图像进行图像处理，以识别出所述电力线图像中的异物的类型，所述嵌入式处理器3用于根据所述识别出的异物类型确定是否向地面电力线管理平台发出异物报警信号。
[0020]接着，继续对本发明的电力线上异物类型识别系统的具体结构进行进一步的说明。
[0021]存储设备3，用于预先存储各种异物的基准图像模板以及预先存储异物类型报警对照表，每一种异物的基准图像模板为预先对每一种基准异物进行拍摄而获得的图像，所述异物类型报警对照表以异物类型为索引，保存了每一种异物类型的报警等级，报警等级越高，对应类型的异物对电力线的危害越大，所述存储设备3还用于预先存储报警等级阈值、高度差阈值、无线电高度权重和气压高度权重。
[0022]伽利略定位设备4，连接伽利略导航卫星，用于接收无人机所在位置的实时定位数据。
[0023]无线电高度传感器5，包括无线电发射机、无线电接收机和微控制器，所述微控制器与所述无线电发射机和所述无线电接收机分别连接，所述无线电发射机向地面发射无线电波，所述无线电接收机接收地面反射的无线电波，所述微控制器根据所述无线电发射机的发射时间、所述无线电接收机的接收时间和无线电波传播速度计算无人机的实时无线电高度，所述无线电波传播速度为光速。
[0024]气压高度传感器6，用于根据无人机附近的气压变化，检测无人机所在位置的实时气压高度。
[0025]无线通讯接口 7，与远端的地面电力线管理平台建立双向的无线通信链路，用于接收所述地面电力线管理平台发送的控制指令，还用于将所述嵌入式处理器9发送的异物位置信息、异物报警信号和高度测量有误信号转发给所述地面电力线管理平台。
[0026]所述航拍摄像设备I为线阵数码航空摄影机，包括减震底架、前盖玻璃、镜头、滤镜和成像电子单元，用于对电力线进行图像采集，以获得电力线图像，所述电力线图像的分辨率为 3840X2160。
[0027]所述异物类型识别设备2与所述航拍摄像设备I和所述存储设备3分别连接，包括中值滤波子设备、灰度化处理子设备、图像分割子设备和异物匹配子设备。
[0028]所述中值滤波子设备与所述航拍摄像设备I连接，用于对所述电力线图像进行中值滤波，以获得滤波图像；所述灰度化处理子设备与所述中值滤波子设备连接，基于滤波图像中每一个像素的RGB三颜色分量值计算每一个像素的灰度值，以获得灰度图像。
[0029]所述图像分割子设备与所述灰度化处理子设备和所述存储设备3分别连接，对于灰度图像，选取0-255每一灰度值作为分割灰度值对灰度图像进行目标和背景的图像分害J，将图像分割后目标和背景的灰度值方差最大的分割灰度值作为灰度分割阈值，使用灰度分割阈值对灰度图像进行目标和背景的图像分割，即具有小于等于所述灰度分割阈值的灰度值的像素被确定为目标像素，具有大于所述灰度分割阈值的灰度值的像素被确定为背景像素，将所有目标像素组成目标子图像并输出。
[0030]所述异物匹配子设备与所述图像分割子设备和所述存储设备3分别连接，在目标子图像中识别出与各种异物的基准图像模板中某一种异物的基准图像模板匹配的异物图案，输出所述异物图像匹配的异物类型以及所述异物图案在所述灰度图像中的相对位置。
[0031]所述嵌入式处理器9与所述异物匹配子设备和所述存储设备3分别连接，基于所述异物图像匹配的异物类型在所述异物类型报警对照表中查找对应的报警等级，当查找到的报警等级大于等于所述报警等级阈值时，发出异物报警信号。
[0032]所述嵌入式处理器9还与所述伽利略定位设备4、无线电高度传感器5、气压高度传感器6和无线通讯接口 7分别连接，在所述实时气压高度和所述实时无线电高度之差大于所述高度差阈值时，发出高度测量有误信号，当所述实时气压高度和所述实时无线电高度之差小于等于所述高度差阈值时，基于所述实时气压高度、所述实时无线电高度、所述无线电高度权重和所述气压高度权重计算实时高度，并根据所述实时定位数据、所述实时高度和所述异物图案在所述灰度图像中的相对位置确定异物位置信息，所述异物位置信息包括异物长度、异物宽度以及异物的伽利略定位数据。
[0033]其中，在所述电力线上异物类型识别系统中，可以将中值滤波子设备、灰度化处理子设备、图像分割子设备和异物匹配子设备集成在一块集成电路板上；可选地，所述灰度化处理子设备基于滤波图像中每一个像素的RGB三颜色分量值计算每一个像素的灰度值具体为:H = 0.299R+0.587G+0.114B ;其中，H为每一个像素的灰度值，R，G和B分别为每一个像素的RGB三颜色分量值，以及可选的，存储设备3预先存储的所述异物类型报警对照表中的各种异物类型包括塑料袋、气球、风筝和树枝。
[0034]另外，无人机(unmanned aerial vehicle或drone)，是无人驾驶飞机的简称，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。
[0035]无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。20世纪20年代最早出现，当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲，这个术语可以描述从风筝，无线电遥控飞机，到V-1飞弹