1.一种无人机高速公路自动巡检方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、无人机在初始状态下或者巡检任务执行完毕后返回地面充电站充电,在充电时进入充电模式,充电完成后进入巡检准备模式,在充电模式下有巡检任务接入时则执行步骤S2,在巡检准备模式下有巡检任务接入时则执行步骤S3;
S2、判断该巡检任务所需电量,若当前电量满足该巡检任务需求,则执行步骤S3,否则继续充电;
S3、无人机起飞,开始执行巡检任务,对高速公路进行巡检,并拍摄实况视频;
S4、将无人机拍摄的实况视频按设定的时间分割成视频段,并缓存;
S5、从缓存的视频段中提取至少一帧实况图像;
S6、对实况图像进行预处理得到高速路面的二值化图像,在该图像中,车辆轮廓和车道线作为前景为白色,路面作为背景为黑色;
S7、对二值化图像上的像素点依次进行扫描,将邻域范围内连续M个前景像素值的区域定义为单个车辆,获得的该车辆个数数值即为当前车流量,并将该车辆个数数值传输至地面控制中心,其中M为车辆在该二值化图像中的面积阈值范围;
S8、对二值化图像进行横向扫描,将横向连续N个像素点均为前景像素点的区域定义为车道线,并将距扫描初始位置距离为P的车道线定义为应急车道线,统计应急车道距扫描起始位置的车辆数量,如有则执行步骤S10,否则执行步骤S9,其中N为车道线在该二值化图像上的宽度阈值范围,P为应急车道在该二值化图像上的宽度阈值范围;
S9、删除缓存中被调用的视频段,并执行步骤S5;
S10、将缓存中被调用的视频段传输至地面控制中心,并执行步骤S5;
S11、巡检任务执行完毕后,无人机返回地面充电站,执行步骤S1。
2.根据权利要求1所述的一种无人机高速公路自动巡检方法,其特征在于,所述步骤S6包括:S6.1、对步骤S5中的实况图像进行语义分割,分离出车道区域与背景区域,并将背景区域的像素点从该实况图像中删除;
S6.2、对步骤S6.1中的实况图像进行二值化处理,获得二值化图像,在该二值化图像中,路面作为背景显示为黑色,汽车轮廓以及车道线为前景显示为白色。
3.根据权利要求2所述的一种无人机高速公路自动巡检方法,其特征在于,所述步骤S7包括:S7.1、对二值化图像进行横向扫描,将横向连续N个像素点均为前景像素点的区域定义为车道线,并将该二值化图像中予以删除;
S7.2、对二值化图像进行横向扫描,将邻域范围内连续M个前景像素值的区域定义为单个车辆轮廓;
S7.3、统计上述步骤S7.2中的中的单个车辆轮廓数量。
4.根据权利要求3所述的一种无人机高速公路自动巡检方法,其特征在于,在所述步骤S7.2中,对二值化图像的扫描,若当前像素点为前景像素点,则扫描其邻域设定范围内的像素点,若其邻域中的前景像素点数量大于或者等于设定阈值,则将其邻域全部填充成前景像素点从而获得独立的汽车轮廓,并该独立的赋予其设定灰度值α,其中,α数值介于0和255之间。
5.根据权利要求4所述的一种无人机高速公路自动巡检方法,其特征在于,所述步骤S7.2中,如果填充后的车辆轮廓中的前景像素点数量小于设定的面积阈值M,则在所述二值化图像中删除该前景像素点。
6.根据权利要求5所述的一种无人机高速公路自动巡检方法,其特征在于,所述步骤S8包括:S8.1、沿着二值化图像上的车道的外侧对二值化图像进行横向扫描,将横向连续N个像素点均为前景像素点的区域定义为车道线,并将距扫描初始位置距离为P的车道线定义为应急车道线,则记录该应急车道线上首先被扫描到的前景像素点的坐标(Xm;Yn);
S8.2、通过最小二乘法对纵向连续的所述前景像素点的坐标(Xm;Yn)进行曲线拟合,获得行车道的二次抛物线曲线方程,并根据获得的二次抛物线方程在步骤S7.2中获得的图像上绘制出拟合出来的应急车道线,同时赋予该应急车道线灰度值β,β数值介于0和255之间;
S8.3、沿着二值化图像上的车道的外侧对步骤S8.2中获得的图像进行横向扫描,若首先扫描到的前景像素点的像素值为α,则说明应急车道被占用,执行步骤S10,若首先扫描到的前景像素点的像素值为β,则说明应急车道未被占用,执行步骤S9。