一种具有身份验证功能的电力设备检视系统的制作方法
【专利摘要】本发明一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设备检视系统和与电力设备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述虹膜识别器包括:(1)采样模块;(2)预处理模块;(3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,其包括第一次LBP算子处理子模块、第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算子处理子模块;(4)编码匹配模块。本发明增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能够满足不同尺度和频率的图像纹理,经过多次LBP算子处理子模块处理后,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性。
【专利说明】
一种具有身份验证功能的电力设备检视系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力设备检视系统设计领域,具体涉及一种具有身份验证功能的电力 设备检视系统。
【背景技术】
[0002] 相关技术中,具有身份验证功能的电力设备检视系统通常采用基本LBP(局部二值 模式)算子对虹膜图像特征进行提取和编码,LBP算子是一种描述图像灰度范围内纹理特征 的方法,对于光照变化来说有很强的鲁棒性,从而被广泛地应用在图像的纹理特征提取上。
[0003] 基本LBP算子一般定义为:在3 X 3窗口内由中心点nc和其周围8个邻域no,...m组 成,其中定义纹理T为:T= (n〇-nc,ni-nc, . . .,n7_nc),对其进行二值化处理,以nc为阈值,邻 域的8个点与η。比较,若大于中心点的值标记为1,否则标记为0。二值化后的纹理T为:T = (sgn(n〇-nc),sgn(ni_nc),…,sgn(n7_nc)),
,经过计算,将得到以nc为 中心的8个二进制数,然后对不同像素位置进行加权求和便得到中心点的LBP值,其中LBP值 的计算公式为:
,对图像中每个像素都进行LBP运算,便可以得 到图像的LBP纹理描述。
[0004] 然而,由于基本LBP算子只覆盖了中心点的8个邻域像素,使其与周围其它邻域的 关联性不够全面,无法满足不同尺度和频率的图像纹理。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题,本发明提供一种识别速度快、识别范围广的一种具有身份验证功 能的电力设备检视系统,解决相关技术中采用基本LBP算子对虹膜图像特征进行提取和编 码的电力设备检视系统系统不能处理不同尺度和频率的图像纹理的问题。
[0006] 本发明的目的采用以下技术方案来实现:
[0007] 一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设备检视系统和与电力设 备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包括:
[0008] 检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一 组便携式运动能力不同的巡视装置;
[0009]所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与 所述无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器;
[0010] 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所 述控制器与所述信息处理器无线通信连接;
[0011] 所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置 包括无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组 件及第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高 机构及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆 外,中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在 顶端设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的 电池盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连 接所述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下 移动,进而调节第四摄像机的高度;
[0012] 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无 线摄像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机;
[0013] 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以 及设置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据 处理组件及第一控制组件,
[0014] 所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器 人还包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动 装置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第 一后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像 装置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电 气连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在 第一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应 的外罩前侧及顶面的长方形的开口,
[0015] 所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮 与第一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制 组件电气连接,
[0016] 所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照 明装置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以 及安装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯;
[0017] 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二 车架上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件,
[0018] 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器 人还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前 轮、左后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右 前轮或者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二 摄像装置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能 上下转动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接,
[0019] 所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明 装置包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指 示灯,所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同;
[0020] 所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二 车体外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件,
[0021] 所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘 具有向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置 有上腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有 电源装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述 上腔体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述 第三摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接,
[0022] 所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔 体前侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯;
[0023] 所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另 一端连接的第五控制组件、第五数据处理组件。
[0024] 优选地,其特征是,所述绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根 绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最 上端的绝缘杆顶端设置检测组件。
[0025]优选地,其特征是,所述内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有 侧槽。
[0026] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器包括:
[0027] (1)采样模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得的 虹膜图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹膜 图像进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:
[0029] 其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际 获得的虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差;
[0030] (2)预处理模块,用于对获取的虹膜图像进行定位和归一化处理,其包括光斑点填 充子模块,所述光斑点填充子模块用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充 时利用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰 度值,定义虹膜图像中的一个光斑点为P〇(xq,y〇),所述四个包络点依次为Pi (XI,yi)、P2(X2, y2)、P3(X3,y3)、P4(X4,y4),定义光斑点的灰度值计算公式为:
[0032] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器还包括:
[0033] (3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括:
[0034] a、第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点nc与5X5窗内的K个 像素点进行比较来计算LBP值,所述K个像素点以点η。为中心分布在点η。外围,设η。的坐标为 (XcycO,LBP值的计算公式为:
[0036]其中,所述K个像素点标记为no~ηκ,Κ的取值范围为[20,24],lst-LBP(xc,y c)的取 值范围为[0,κ];
[0037] b、第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周 围邻域的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作1^。〇,~。1,...,~。7,使用3乂 3窗,用窗内全体像素的均值^代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点η。 进行计算,计算公式为:
[0039] c、第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的矩 形图像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,| m。 =瓜]^4(1^。:1-11。|,i = 0,l,. . .,7),」=0,1,2,3}选择4个副中心点进行计算,计算公式为:
[0041 ] 其中,rank4( |nvci-nc |,i = 0,1,· · ·,7)表示对7个|nvci-nc |的值进行从小到大排列 后取前4个数,nvcg表示选取的4个副中心点;
[0042] d、第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上 继续降低编码长度,计算公式为:
[0044] 计算完后输出表示虹膜图像特征的编码;
[0045] (4)编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的 特征编码进行比对,完成对身份的识别。
[0046] 其中,所述预处理模块还包括:
[0047] (1)粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定 位瞳孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切 割;
[0048] (2)精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域;
[0049] (3)归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。
[0050] 其中,所述精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位 单元,所述下采样单元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过 改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于 以初次定位单元定位的参数在虹膜图像上进行精确定位。
[0051]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的 Canny边缘检测算子。
[0052]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边 缘检测算子。
[0053]本发明的有益效果为:
[0054] 1、设置图像校正子模块,并定义了校正公式,提高了图像处理的精度;
[0055] 2、设置光斑点填充子模块,并定义了光斑点的灰度值计算公式,很好地保留了虹 膜图像的结构信息,填充后的虹膜图像可以有效地进行定位;
[0056] 3、设置的初次定位单元,其通过改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜 内外圆进行定位,便于虹膜的定位且提高了虹膜的速度;
[0057] 4、设置的第一次LBP算子处理子模块,增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能 够满足不同尺度和频率的图像纹理;
[0058] 5、设置的第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算 子处理子模块,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空 间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性。
【附图说明】
[0059] 利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限 制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得 其它的附图。
[0060] 图1是本发明的虹膜识别器连接示意图。
[0061] 图2是本发明电力设备检视系统示意图。
【具体实施方式】
[0062] 结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0063] 实施例1
[0064]参见图1,图2,本实施例一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设 备检视系统和与电力设备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包 括:
[0065]检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一 组便携式运动能力不同的巡视装置;
[0066]所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与 所述无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器;
[0067] 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所 述控制器与所述信息处理器无线通信连接;
[0068] 所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置 包括无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组 件及第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高 机构及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆 外,中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在 顶端设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的 电池盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连 接所述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下 移动,进而调节第四摄像机的高度;
[0069] 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无 线摄像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机;
[0070] 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以 及设置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据 处理组件及第一控制组件,
[0071] 所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器 人还包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动 装置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第 一后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像 装置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电 气连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在 第一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应 的外罩前侧及顶面的长方形的开口,
[0072] 所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮 与第一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制 组件电气连接,
[0073] 所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照 明装置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以 及安装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯;
[0074] 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二 车架上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件,
[0075] 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器 人还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前 轮、左后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右 前轮或者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二 摄像装置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能 上下转动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接,
[0076] 所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明 装置包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指 示灯,所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同;
[0077]所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二 车体外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件,
[0078]所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘 具有向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置 有上腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有 电源装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述 上腔体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述 第三摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接,
[0079]所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔 体前侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯;
[0080] 所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另 一端连接的第五控制组件、第五数据处理组件。
[0081] 优选地,其特征是,所述绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根 绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最 上端的绝缘杆顶端设置检测组件。
[0082] 优选地,其特征是,所述内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有 侧槽。
[0083]优选地,其特征是,所述虹膜识别器包括:
[0084] (1)采样模块,用于获取虹膜图像并采集虹膜图像的信息;
[0085] (2)预处理模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得 的虹膜图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹 膜图像进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:
[0087] 其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际 获得的
[0088] 虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差;
[0089] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器还包括:
[0090] (3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括:
[0091] a、第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点nc与5X5窗内的20 [0092]个像素点进行比较来计算LBP值,所述20个像素点以点n c为中心分布在点nc外围, 设η。的坐标为(X。,y。),LBP值的计算公式为:
[0094]其中,所述20个像素点标记为no~n2Q,1 st-LBP(X。,yc)的取值范围为[0,20 ];
[0095] b、第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周 围邻域的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作1^。〇,~。1,...,~。7,使用3乂 3窗,用窗内全体像素的均值??.^代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点η。 进行计算,计算公式为:
[0097] c、第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的矩 形图像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,| m。 =瓜]^4(1^。:1-11。|,i = 0,l,. . .,7),」=0,1,2,3}选择4个副中心点进行计算,计算公式为:
[0099] 其中,rank4( Irw-n。|,i = 0,1,. . .,7)表示对7个Irw-n。|的值进行从小到大排列 后取前4个数,nvcg表示选取的4个副中心点;
[0100] d、第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上 继续降低编码长度,计算公式为:
[0102] 计算完后输出表示虹膜图像特征的编码;
[0103] (4)编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的 特征编码进行比对,完成对身份的识别。
[0104] 其中,所述预处理模块包括:
[0105] (1)光斑点填充子模块:用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充时 利用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰度 值,定义虹膜图像中的一个光斑点为?〇(1〇,7〇),所述四个包络点依次为?1(11,71)、?2(12, y2)、P3(X3,y3)、P4(X4,y4),定义光斑点的灰度值计算公式为:
[0107] (2)粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定 位瞳孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切 割;
[0108] (3)精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域;
[0109] (4)归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。
[0110] 其中,所述精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位 单元,所述下采样单元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过 改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于 以初次定位单元定位的参数在虹膜图像上进行精确定位。
[0111 ]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的 Canny边缘检测算子。
[0112] 其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边 缘检测算子。
[0113] 本实施例设置光斑点填充子模块,很好地保留了虹膜图像的结构信息,填充后的 虹膜图像可以有效地进行定位;设置的初次定位单元,其通过改进的Canny边缘检测算子和 Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,便于虹膜的定位且提高了虹膜的速度;设置的第一次 LBP算子处理子模块,增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能够满足不同尺度和频率的 图像纹理;设置的第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算子 处理子模块,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空 间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性,使用CASIA VI. 0虹膜库进行测试时,结果如下:
[0115] 实施例2
[0116] 参见图1,图2,本实施例一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设 备检视系统和与电力设备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包 括:
[0117] 检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一 组便携式运动能力不同的巡视装置;
[0118] 所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与 所述无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器;
[0119] 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所 述控制器与所述信息处理器无线通信连接;
[0120] 所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置 包括无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组 件及第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高 机构及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆 外,中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在 顶端设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的 电池盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连 接所述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下 移动,进而调节第四摄像机的高度;
[0121] 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无 线摄像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机;
[0122] 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以 及设置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据 处理组件及第一控制组件,
[0123] 所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器 人还包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动 装置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第 一后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像 装置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电 气连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在 第一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应 的外罩前侧及顶面的长方形的开口,
[0124] 所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮 与第一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制 组件电气连接,
[0125] 所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照 明装置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以 及安装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯;
[0126] 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二 车架上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件,
[0127] 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器 人还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前 轮、左后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右 前轮或者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二 摄像装置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能 上下转动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接,
[0128] 所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明 装置包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指 示灯,所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同;
[0129] 所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二 车体外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件,
[0130]所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘 具有向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置 有上腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有 电源装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述 上腔体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述 第三摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接,
[0131]所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔 体前侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯;
[0132] 所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另 一端连接的第五控制组件、第五数据处理组件。
[0133] 优选地,其特征是,所述绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根 绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最 上端的绝缘杆顶端设置检测组件。
[0134] 优选地,其特征是,所述内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有 侧槽。
[0135] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器包括:
[0136] (1)采样模块,用于获取虹膜图像并采集虹膜图像的信息;
[0137] (2)预处理模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得 的虹膜图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹 膜图像进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:
[0139] 其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际 获得的虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差;
[0140] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器还包括:
[0141] (3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括:
[0142] a、第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点nc与5X5窗内的21 个像素点进行比较来计算LBP值,所述21个像素点以点η。为中心分布在点η。外围,设η。的坐 标为(XcycO,LBP值的计算公式为:
[0144] 其中,所述21个像素点标记为no~n21,lst-LBP(Xc,yc)的取值范围为[0,21];
[0145] b、第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周 围邻域的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作rw),rw,...,rw,使用3 X3窗,用窗内全体像素的均值^代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点 η。进行计算,计算公式为:
[0147] c、第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的矩 形图像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,| m。 =瓜]^4(1^。:1-11。|,i = 0,l,. . .,7),」=0,1,2,3}选择4个副中心点进行计算,计算公式为:
[0149] 其中,rank4( |nvci-nc |,i = 0,1,· · ·,7)表示对7个|nvci-nc |的值进行从小到大排列 后取前4个数,nvcg表示选取的4个副中心点;
[0150] d、第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上 继续降低编码长度,计算公式为:
[0152] 计算完后输出表示虹膜图像特征的编码;
[0153] (4)编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的 特征编码进行比对,完成对身份的识别。
[0154] 其中,所述预处理模块包括:
[0155] (1)光斑点填充子模块:用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充时 利用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰度 值,定义虹膜图像中的一个光斑点为?〇(1〇,7〇),所述四个包络点依次为?1(11,71)、?2(12, y2)、P3(X3,y3)、P4(X4,y4),定义光斑点的灰度值计算公式为:
[0157] (2)粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定 位瞳孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切 割;
[0158] (3)精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域;
[0159] (4)归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。
[0160] 其中,所述精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位 单元,所述下采样单元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过 改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于 以初次定位单元定位的参数在虹膜图像上进行精确定位。
[0161]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的 Canny边缘检测算子。
[0162] 其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边 缘检测算子。
[0163] 本实施例设置光斑点填充子模块,很好地保留了虹膜图像的结构信息,填充后的 虹膜图像可以有效地进行定位;设置的初次定位单元,其通过改进的Canny边缘检测算子和 Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,便于虹膜的定位且提高了虹膜的速度;设置的第一次 LBP算子处理子模块,增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能够满足不同尺度和频率的 图像纹理;设置的第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算子 处理子模块,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空 间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性,使用CASIA VI. 0虹膜库进行测试时,结果如下:
[0166] 实施例3
[0167] 参见图1,图2,本实施例一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设 备检视系统和与电力设备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包 括:
[0168] 检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一 组便携式运动能力不同的巡视装置;
[0169] 所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与 所述无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器;
[0170] 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所 述控制器与所述信息处理器无线通信连接;
[0171]所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置 包括无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组 件及第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高 机构及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆 外,中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在 顶端设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的 电池盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连 接所述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下 移动,进而调节第四摄像机的高度;
[0172] 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无 线摄像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机;
[0173] 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以 及设置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据 处理组件及第一控制组件,
[0174]所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器 人还包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动 装置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第 一后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像 装置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电 气连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在 第一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应 的外罩前侧及顶面的长方形的开口,
[0175]所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮 与第一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制 组件电气连接,
[0176]所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照 明装置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以 及安装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯;
[0177] 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二 车架上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件,
[0178] 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器 人还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前 轮、左后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右 前轮或者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二 摄像装置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能 上下转动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接,
[0179]所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明 装置包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指 示灯,所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同;
[0180]所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二 车体外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件,
[0181]所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘 具有向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置 有上腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有 电源装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述 上腔体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述 第三摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接,
[0182] 所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔 体前侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯;
[0183] 所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另 一端连接的第五控制组件、第五数据处理组件。
[0184] 优选地,其特征是,所述绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根 绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最 上端的绝缘杆顶端设置检测组件。
[0185] 优选地,其特征是,所述内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有 侧槽。
[0186] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器包括:
[0187] (1)采样模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得的 虹膜图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹膜 图像进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:
[0189]其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际 获得的虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差;
[0190] (2)预处理模块,用于对获取的虹膜图像进行定位和归一化处理;
[0191 ]优选地,其特征是,所述虹膜识别器还包括:
[0192] (3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括:
[0193] a、第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点nc与5X5窗内的22 个像素点进行比较来计算LBP值,所述22个像素点以点η。为中心分布在点η。外围,设η。的坐 标为(XcycO,LBP值的计算公式为:
[0195] 其中,所述22个像素点标记为no~n21,lst-LBP(Xc,yc)的取值范围为[0,22];
[0196] b、第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周 围邻域的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作rw),rw,...,rw,使用3 X 3窗,用窗内全体像素的均值代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点 η。进行计算,计算公式为:
[0198] c、第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的矩 形图像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,| m。 =瓜]^4(1^。:1-11。|,i = 0,l,. . .,7),」=0,1,2,3}选择4个副中心点进行计算,计算公式为:
[0200] 其中,rank4( Irw-n。|,i = 0,1,. . .,7)表示对7个Irw-n。|的值进行从小到大排列 后取前4个数,nvcg表示选取的4个副中心点;
[0201] d、第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上 继续降低编码长度,计算公式为:
[0203] 计算完后输出表示虹膜图像特征的编码;
[0204] (4)编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的 特征编码进行比对,完成对身份的识别。
[0205]其中,所述预处理模块包括:
[0206] (1)光斑点填充子模块:用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充时 利用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰度 值,定义虹膜图像中的一个光斑点为?〇(1〇,7〇),所述四个包络点依次为?1(11,71)、?2(12, y2)、P3(X3,y3)、P4(X4,y4),定义光斑点的灰度值计算公式为:
[0208] (2)粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定 位瞳孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切 割;
[0209] (3)精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域;
[0210] (4)归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。
[0211] 其中,所述精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位 单元,所述下采样单元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过 改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于 以初次定位单元定位的参数在虹膜图像上进行精确定位。
[0212]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的 Canny边缘检测算子。
[0213]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边 缘检测算子。
[0214]本实施例设置光斑点填充子模块,很好地保留了虹膜图像的结构信息,填充后的 虹膜图像可以有效地进行定位;设置的初次定位单元,其通过改进的Canny边缘检测算子和 Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,便于虹膜的定位且提高了虹膜的速度;设置的第一次 LBP算子处理子模块,增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能够满足不同尺度和频率的 图像纹理;设置的第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算子 处理子模块,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空 间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性,使用CASIA VI. 0虹膜库进行测试时,结果如下:
[0215]
[0216] 实施例4
[0217]参见图1,图2,本实施例一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设 备检视系统和与电力设备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包 括:
[0218]检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一 组便携式运动能力不同的巡视装置;
[0219]所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与 所述无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器;
[0220] 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所 述控制器与所述信息处理器无线通信连接;
[0221] 所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置 包括无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组 件及第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高 机构及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆 外,中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在 顶端设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的 电池盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连 接所述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下 移动,进而调节第四摄像机的高度;
[0222] 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无 线摄像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机;
[0223] 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以 及设置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据 处理组件及第一控制组件,
[0224] 所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器 人还包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动 装置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第 一后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像 装置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电 气连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在 第一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应 的外罩前侧及顶面的长方形的开口,
[0225] 所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮 与第一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制 组件电气连接,
[0226] 所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照 明装置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以 及安装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯;
[0227] 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二 车架上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件,
[0228] 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器 人还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前 轮、左后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右 前轮或者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二 摄像装置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能 上下转动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接,
[0229] 所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明 装置包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指 示灯,所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同;
[0230] 所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二 车体外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件,
[0231]所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘 具有向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置 有上腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有 电源装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述 上腔体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述 第三摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接,
[0232] 所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔 体前侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯;
[0233] 所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另 一端连接的第五控制组件、第五数据处理组件。
[0234]优选地,其特征是,所述绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根 绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最 上端的绝缘杆顶端设置检测组件。
[0235] 优选地,其特征是,所述内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有 侧槽。
[0236] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器包括:
[0237] (1)采样模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得的 虹膜图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹膜 图像进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:
[0239]其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际 获得的虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差;
[0240] (2)预处理模块,用于对获取的虹膜图像进行定位和归一化处理;
[0241] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器还包括:
[0242] (3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括:
[0243] a、第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点nc与5X5窗内的23 个像素点进行比较来计算LBP值,所述23个像素点以点η。为中心分布在点η。外围,设η。的坐 标为(xc^y。),LBP值的计算公式为:
[0245]其中,所述23个像素点标记为no~n21,lst-LBP(Xc,yc)的取值范围为[0,23];
[0246] b、第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周 围邻域的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作rw),rw,...,rw,使用3 X 3窗,用窗内全体像素的均值代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点 η。进行计算,计算公式为:
[0248] c、第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的矩 形图像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,| m。 = rank4( Irw-n。!,i = 0,l,. . .,7),」=0,1,2,3}选择4个副中心点进行计算,计算公式为:
[0250] 其中,rank4( |nvci_nc I,i = 0,1,· · ·,7)表示对7个|nvci_nc I的值进行从小到大排列 后取前4个数,nvcg表示选取的4个副中心点;
[0251] d、第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上 继续降低编码长度,计算公式为:
[0253] 计算完后输出表示虹膜图像特征的编码;
[0254] (4)编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的 特征编码进行比对,完成对身份的识别。
[0255] 其中,所述预处理模块包括:
[0256] (1)光斑点填充子模块:用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充时 利用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰度 值,定义虹膜图像中的一个光斑点为?〇(1〇,7〇),所述四个包络点依次为?1(11,71)、?2(12, y2)、P3(X3,y3)、P4(X4,y4),定义光斑点的灰度值计算公式为:
[0258] (2)粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定 位瞳孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切 割;
[0259] (3)精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域;
[0260] (4)归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。
[0261] 其中,所述精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位 单元,所述下采样单元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过 改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于 以初次定位单元定位的参数在虹膜图像上进行精确定位。
[0262]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的 Canny边缘检测算子。
[0263] 其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边 缘检测算子。
[0264] 本实施例设置光斑点填充子模块,很好地保留了虹膜图像的结构信息,填充后的 虹膜图像可以有效地进行定位;设置的初次定位单元,其通过改进的Canny边缘检测算子和 Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,便于虹膜的定位且提高了虹膜的速度;设置的第一次 LBP算子处理子模块,增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能够满足不同尺度和频率的 图像纹理;设置的第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算子 处理子模块,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空 间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性,使用CASIA VI. 0虹膜库进行测试时,结果如下:
[0266] 实施例5
[0267] 参见图1,图2,本实施例一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设 备检视系统和与电力设备检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包 括:
[0268] 检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一 组便携式运动能力不同的巡视装置;
[0269] 所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与 所述无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器;
[0270] 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所 述控制器与所述信息处理器无线通信连接;
[0271] 所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置 包括无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组 件及第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高 机构及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆 外,中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在 顶端设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的 电池盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连 接所述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下 移动,进而调节第四摄像机的高度;
[0272] 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无 线摄像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机;
[0273] 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以 及设置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据 处理组件及第一控制组件,
[0274] 所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器 人还包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动 装置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第 一后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像 装置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电 气连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在 第一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应 的外罩前侧及顶面的长方形的开口,
[0275] 所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮 与第一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制 组件电气连接,
[0276] 所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照 明装置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以 及安装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯;
[0277] 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二 车架上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件,
[0278] 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器 人还包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前 轮、左后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右 前轮或者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二 摄像装置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能 上下转动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接,
[0279]所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明 装置包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指 示灯,所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同;
[0280]所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二 车体外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件,
[0281]所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘 具有向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置 有上腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有 电源装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述 上腔体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述 第三摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接,
[0282]所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔 体前侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯;
[0283]所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另 一端连接的第五控制组件、第五数据处理组件。
[0284]优选地,其特征是,所述绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根 绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最 上端的绝缘杆顶端设置检测组件。
[0285] 优选地,其特征是,所述内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有 侧槽。
[0286] 优选地,其特征是,所述虹膜识别器包括:
[0287] (1)采样模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得的 虹膜图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹膜 图像进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:
[0289]其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际 获得的虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差;
[0290] (2)预处理模块,用于对获取的虹膜图像进行定位和归一化处理;
[0291 ]优选地,其特征是,所述虹膜识别器还包括:
[0292] (3)特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括:
[0293] a、第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点nc与5X5窗内的24 个像素点进行比较来计算LBP值,所述24个像素点以点η。为中心分布在点η。外围,设η。的坐 标为(XcycO,LBP值的计算公式为:
[0295]其中,所述24个像素点标记为no~n21,lst-LBP(Xc,yc)的取值范围为[0,24];
[0296] b、第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周 围邻域的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作rw),rw,...,rw,使用3 X3窗,用窗内全体像素的均值;.,5代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点 η。进行计算,计算公式为:
[0298] c、第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的矩 形图像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,| m。 = rank4( Irw-n。!,i = 0,l,. . .,7),」=0,1,2,3}选择4个副中心点进行计算,计算公式为:
[0300] 其中,rank4( |nvci_nc I,i = 0,1,· · ·,7)表示对7个|nvci_nc I的值进行从小到大排列 后取前4个数,nvcg表示选取的4个副中心点;
[0301] d、第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上 继续降低编码长度,计算公式为:
[0303]计算完后输出表示虹膜图像特征的编码;
[0304] (4)编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的 特征编码进行比对,完成对身份的识别。
[0305]其中,所述预处理模块包括:
[0306] (1)光斑点填充子模块:用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充时 利用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰度 值,定义虹膜图像中的一个光斑点为?〇(1〇,7〇),所述四个包络点依次为?1(11,71)、?2(12, y2)、P3(X3,y3)、P4(X4,y4),定义光斑点的灰度值计算公式为:
[0308] (2)粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定 位瞳孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切 割;
[0309] (3)精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域;
[0310] (4)归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。
[0311] 其中,所述精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位 单元,所述下采样单元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过 改进的Canny边缘检测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于 以初次定位单元定位的参数在虹膜图像上进行精确定位。
[0312]其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的 Canny边缘检测算子。
[0313] 其中,所述改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边 缘检测算子。
[0314] 本实施例设置光斑点填充子模块,很好地保留了虹膜图像的结构信息,填充后的 虹膜图像可以有效地进行定位;设置的初次定位单元,其通过改进的Canny边缘检测算子和 Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,便于虹膜的定位且提高了虹膜的速度;设置的第一次 LBP算子处理子模块,增加了中心点与周围其它邻域的关联性,能够满足不同尺度和频率的 图像纹理;设置的第二次LBP算子处理子模块、第三次LBP算子处理子模块和第四次LBP算子 处理子模块,在不影响中心点与周围邻域的关联性下,不断降低编码长度,节约了存储空 间,减少了计算量,提高了识别速度,增强了识别准确率,得到了较高的鲁棒性,使用CASIA VI. 0虹膜库进行测试时,结果如下:
[0317]最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保 护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应 当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。
【主权项】
1. 一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,包括电力设备检视系统和与电力设备 检视系统电信号连接的虹膜识别器,所述电力设备检视系统包括: 检测组件、数据处理组件及控制组件,所述检测组件包括静态空中检视装置及一组便 携式运动能力不同的巡视装置; 所述数据处理组件包括设置在检测组件上的用于进行信息传输的无线发射器、与所述 无线发射器相匹配的无线接收器及与所述接收器电气连接的信息处理器; 所述控制组件包括设置在检测组件上的用于控制所述检测组件动作的控制器,所述控 制器与所述信息处理器无线通信连接; 所述静态空中检视装置包括无级调高绝缘检视装置,所述无级调高绝缘检视装置包括 无级调高绝缘支架、安装在无级调高绝缘支架顶端的第四摄像装置、第四数据处理组件及 第四控制组件,所述无级调高绝缘支架包括三脚架、三脚架主管、中间管、内层管、调高机构 及绝缘杆,所述三角架固定所述三脚架主管、中间管及内层管,所述内层管套在绝缘杆外, 中间管套在内层管外,三脚架主管套在中间管外,所述绝缘杆上部连接调高机构,并在顶端 设置第四摄像装置,所述第四摄像装置包括第四摄像机、绝缘杆与第四摄像机之间的电池 盒,所述摄像机可360°旋转,所述调高机构包括连接在外管上部的手摇卷轮及一端连接所 述手摇卷轮、另一端与绝缘杆底部相连的绝缘绳,通过卷动绝缘绳来调节绝缘杆上下移动, 进而调节第四摄像机的高度; 所述一组便携式运动能力不同的巡视装置包括航母型无线摄像机器人、履带型无线摄 像机器人、小型无线摄像机器人及蛇形摄像机; 所述航母型无线摄像机器人包括第一车架、两个第一前车轮、两个第一后车轮以及设 置在车架上的第一车体外罩、第一摄像装置、第一驱动机构、第一转向机构、第一数据处理 组件及第一控制组件, 所述第一车体外罩上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述航母型摄像机器人还 包括第一驱动机构及第一转向机构,所述第一驱动机构包括第一驱动电机及第一传动装 置,所述第一转向机构设有第一转向电机,两个第一前车轮安装在第一前轮轴上,两个第一 后车轮安装在第一后轮轴上,所述第一车体外罩上固定有第一摄像装置,所述第一摄像装 置包括第一摄像机及第一摄像机陀机,所述第一摄像机陀机与第一控制组件的控制器电气 连接,所述第一摄像机只能上下转动,并在其周围设置了摄像机外罩,所述摄像机外罩在第 一摄像机的摄像头对应的方向上开设有摄像孔,所述摄像孔为第一摄像机的摄像头对应的 外罩前侧及顶面的长方形的开口, 所述第一驱动机构通过第一传动装置驱动两个第一后车轮转动,两个第一前车轮与第 一转向电机相连,所述第一检测组件、第一转向电机及第一驱动电机与所述第一控制组件 电气连接, 所述航母型摄像机器人还包括安装在第一车架上或者第一车体外罩上的第一照明装 置,所述第一照明装置包括安装在第一车体外罩的前侧折弯部分的第一前侧照明灯以及安 装在第一车体外罩的后侧折弯部分的第一后侧指示灯; 所述履带型无线摄像机器人包括第二车架、左侧履带轮、右侧履带轮、设置在第二车架 上的车体顶盖、第二摄像装置、第二驱动机构、第二数据处理组件及第二控制组件, 所述车体顶盖上表面为矩形或正方形或圆形或椭圆形,所述履带型无线摄像机器人还 包括第二驱动机构,所述第二驱动机构包括第二驱动电机,所述左侧履带轮包括左前轮、左 后轮及中间从动轮,所述右侧履带轮包括右前轮、右后轮及中间从动轮,左前轮与右前轮或 者左后轮与右后轮中的一组分别与第二驱动机构相连,所述车体顶盖上固定有第二摄像装 置,所述第二摄像装置包括第二摄像机以及第二摄像机陀机,所述第二摄像机只能上下转 动,所述第二摄像机陀机与第二控制组件的控制器电气连接, 所述履带型摄像机器人还包括设置在第二车架上的第二照明装置,所述第二照明装置 包括安装在第二车架前侧的第二前侧照明灯以及安装在第二车架后侧的第二后侧指示灯, 所述第二前侧照明灯与第二摄像装置的工作方向相同; 所述小型无线摄像机器人包括第三车架、两个第二前车轮、两个第二后车轮、第二车体 外罩、第三摄像装置、第三驱动机构、第三数据处理组件及第三控制组件, 所述第三驱动机构包括第三驱动电机及第三传动机构,所述第二车体外罩外边缘具有 向下的折弯部分,所述第二车体外罩内与车架形成下腔体,所述第二车体外罩上设置有上 腔体,所述上腔体内设置有第三数据处理组件和第三控制组件,所述下腔体内设置有电源 装置、第三驱动机构,两个第二前轮及两个第二后轮被分别配设了第三驱动机构,所述上腔 体上固定有第三摄像装置,第三摄像装置包括第三摄像机以及第三摄像机陀机,所述第三 摄像机只能上下转动,所述第三摄像机陀机与第三控制组件的控制器电气连接, 所述上腔体的上表面还设置了第三照明装置,所述第三照明装置包括安装在上腔体前 侧的第三前侧照明灯以及安装在上腔体后侧的第三后侧指示灯; 所述蛇形摄像机包括细长可变形的蛇形管、蛇形管一端连接的摄像头、蛇形管另一端 连接的第五控制组件、第五数据处理组件。2. 根据权利要求1所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 绝缘杆顶端安装有连接件,所述连接件可以再连接另一根绝缘杆,所述再连接的绝缘杆两 端都具有雌雄连接件,用于连接下端或上端的绝缘杆,并最上端的绝缘杆顶端设置检测组 件。3. 根据权利要求2所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 内层管及中间管都为塑料管,内层管的内侧管壁上设置有侧槽。4. 根据权利要求3所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 虹膜识别器包括: (1) 采样模块,用于获取、校正虹膜图像并采集虹膜图像的信息,由于实际获得的虹膜 图像与标准采集的虹膜图像之间在同一个平面上会略有偏差,需要对实际获得的虹膜图像 进行平面校正,设定图像校正子模块,所述图像校正子模块采用的校正公式为:其中,I(x,y)A表示实际获得的虹膜图像,I(x,y)B表示标准采集的虹膜图像,实际获得 的虹膜图像与标准采集的虹膜图像的各像素点值之间的标准差; (2) 预处理模块,用于对获取的虹膜图像进行定位和归一化处理,其包括光斑点填充子 模块,所述光斑点填充子模块用于对虹膜图像中检测出的每个光斑点进行填充,填充时利 用与光斑点相邻的非光斑区域中的上下左右四个包络点的灰度值来计算光斑点的灰度值, 定义虹膜图像中的一个光斑点为?(^(),7()),所述四个包络点依次为?1(11,71)、?2(12,72)、?3 (X3,y3)、P4(X4. V4),审义光斑点的灰度倌计筧公式为:5. 根据权利要求4所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 虹膜识别器还包括: (3) 特征编码模块,用于对虹膜图像的特征进行提取和编码,包括: a、 第一次LBP算子处理子模块:用于对虹膜图像中的任意一点η。与5 X 5窗内的K个像素 点进行比较来计算LBP值,所述K个像素点以点η。为中心分布在点η。外围,设η。的坐标为(X。, yc),LBP值的计算公式为:其中,所述K个像素点标记为no~ηκ,Κ的取值范围为[20,24],lst-LBP(xc,yc)的取值范 围为[〇,K]; b、 第二次LBP算子处理子模块,用于在保证编码长度的前提下加强所述点η。与周围邻域 的关联性,其以点η。的8个邻域像素点作为副中心点,记作nrw,...,rw,使用3X3窗, 用窗内全体像素的均值&,i;,...,&代替副中心点的值,再使用LBP算子对中心点η。进行 计算,计算公式为:c、 第三次LBP算子处理子模块,用于缩短经第二次LBP算子处理子模块处理后的虹膜图 像的特征编码长度,其以点η。为中心,在3 X 3的窗口中根据自定义函数{ην。」,I nTCj-n。I = rank4(nvciHc 1,1 = 0,1,....7).1^ = 0.1.2.3H先柽4个SI丨中心 ?讲杆i+算,计算公式为:其中,rank4( Irw-n。I,i = 0,1,. . .,7)表示对7个I rw-n。I的值进行从小到大排列后取 前4个数,ην。」表示选取的4个副中心点; d、 第四次LBP算子处理子模块:用于在第三次LBP算子处理子模块处理后的基础上继续 降低编码长度,计算公式为: 计算完后输出表小;±1丄脫m 1豕'付tic h、j綱阳;(4) 编码匹配模块,用于接收所述表示虹膜图像特征的编码并将其与数据库中的特征 编码进行比对,完成对身份的识别。6. 根据权利要求5所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 预处理模块还包括: (1) 粗定位子模块:与光斑点填充子模块连接,用于对虹膜图像进行切割并初步定位瞳 孔位置,切割时以所述瞳孔位置为中心、5倍的半径来对填充光斑后的虹膜图像进行切割; (2) 精定位子模块:与粗定位子模块连接,用于精确定位虹膜区域; (3) 归一化子模块,用于将定位后的虹膜区域展开成固定分辨率的虹膜图像。7. 根据权利要求6所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 精定位子模块包括依次连接的下采样单元、初次定位单元和再次定位单元,所述下采样单 元用于对切割后的虹膜图像进行下采样,所述初次定位单元用于通过改进的Canny边缘检 测算子和Hough圆检测对虹膜内外圆进行定位,所述再次定位单元用于以初次定位单元定 位的参数在虹膜图像上进行精确定位。8. 根据权利要求7所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 改进的Canny边缘检测算子为只对垂直方向进行非极大值的抑制的Canny边缘检测算子。9. 根据权利要求8所述的一种具有身份验证功能的电力设备检视系统,其特征是,所述 改进的Canny边缘检测算子为只采用高阈值进行强边缘检测的Canny边缘检测算子。
【文档编号】H04N7/18GK106027995SQ201610548349
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】不公告发明人
【申请人】钟林超