本發(fā)明屬于圖像分析的，更具體地，涉及一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法、裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、近些年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，電力設(shè)施越來(lái)越多，尤其是電力桿塔和電力輸電線。與此同時(shí)，輸電線路安全也越來(lái)越受關(guān)注，山火，漂浮物，風(fēng)偏，舞動(dòng)，機(jī)械外破等等隱患都有可能造成輸電塔倒塌、電線斷裂或者絕緣材料破損，直接中斷電力供應(yīng)，影響大面積的電力服務(wù)，在其中機(jī)械外破隱患(挖掘機(jī)，吊車等)是最為常見(jiàn)也是破壞力最大的輸電線路安全隱患之一。

2、中國(guó)發(fā)明專利cn107657260a公開(kāi)一種輸電線路周邊環(huán)境中地面隱患的檢測(cè)方法，包括步驟1：對(duì)當(dāng)前待檢測(cè)圖像做圖像預(yù)處理，并進(jìn)行邊緣檢測(cè)得到其邊緣圖像；步驟2：利用邊緣圖像分割出地面區(qū)域范圍，并將非地面區(qū)域的像素值置0；步驟3：選擇當(dāng)前待檢測(cè)圖像的前一張圖像作為對(duì)比圖像，對(duì)對(duì)比圖像按照步驟1進(jìn)行同樣操作，利用當(dāng)前待檢測(cè)圖像和對(duì)比圖像的邊緣圖像進(jìn)行差分處理，并根據(jù)差分結(jié)果確定當(dāng)前待檢測(cè)圖像中的變化區(qū)域；步驟4：統(tǒng)計(jì)當(dāng)前待檢測(cè)圖像前后n張圖像的變化區(qū)域信息，將出現(xiàn)頻率高且位置集中的變化區(qū)域挑選出來(lái)作為有隱患的區(qū)域，并進(jìn)行報(bào)警。

3、綜上，但是目前大多數(shù)檢測(cè)手段只能實(shí)現(xiàn)機(jī)械外破隱患定性分析，即有沒(méi)有機(jī)械隱患在輸電通道周圍出現(xiàn)，無(wú)法比較具體可靠地實(shí)現(xiàn)高頻率高精度的輸電場(chǎng)景機(jī)械隱患危險(xiǎn)情況判定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)機(jī)械外破隱患定性分析，無(wú)法具體可靠的實(shí)現(xiàn)高頻率高精度的輸電場(chǎng)景機(jī)械隱患危險(xiǎn)情況判定，降低輸電場(chǎng)景隱患定位成本，提升基于可視化監(jiān)拍設(shè)備的輸電線路場(chǎng)景運(yùn)維效率。

2、本發(fā)明詳細(xì)的技術(shù)方案如下：

3、一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法，所述方法包括：

4、s1、獲取輸電場(chǎng)景可視化監(jiān)拍設(shè)備拍攝的待檢圖像，同時(shí)獲取監(jiān)拍設(shè)備的相機(jī)內(nèi)參矩陣；

5、s2、通過(guò)目標(biāo)檢測(cè)算法檢測(cè)待檢圖像，獲取到識(shí)別的輸電隱患框；

6、s3、以輸電隱患框?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行區(qū)域擴(kuò)充得到輸電線路隱患區(qū)域；

7、s4、對(duì)輸電線路隱患區(qū)域使用目標(biāo)分割算法對(duì)圖像中的隱患進(jìn)行分割，獲取隱患分割結(jié)果seg_idx；然后通過(guò)深度估計(jì)算法對(duì)輸電線路隱患區(qū)域進(jìn)行深度估計(jì)，結(jié)合隱患分割結(jié)果seg_idx獲取隱患深度信息dep；

8、s5、根據(jù)隱患深度信息實(shí)現(xiàn)輸電隱患空間點(diǎn)云pc，獲取隱患框三維空間的高度dh和寬度dw；

9、s6、相機(jī)參數(shù)結(jié)合隱患框三維空間的高度dh和寬度dw，得到隱患定位信息d_l。

10、進(jìn)一步地，所述輸電隱患框識(shí)別為隱患器械，隱患器械包括但不限于吊車、挖掘機(jī)、水泥罐車、推土機(jī)、塔吊。

11、進(jìn)一步地，所述區(qū)域擴(kuò)充為以輸電隱患框?yàn)榛A(chǔ)分別向隱患框的上下左右外擴(kuò)n個(gè)像素，以防邊緣檢測(cè)偏差帶來(lái)的誤差，使得計(jì)算更精準(zhǔn)：

12、d_exp_bbox＝

13、[danger_bbox[0]-50,danger_bbox[1]-50,danger_bbox[2]+50,danger_bbox[3]+50]

14、(1)；

15、公式(1)中，d_exp_bbox為輸電線路隱患區(qū)域，danger_bbox[0]為隱患框左上角橫坐標(biāo)，danger_bbox[1]為隱患框左上角縱坐標(biāo)，danger_bbox[2]為隱患框右下角橫坐標(biāo)，danger_bbox[3]為隱患框右下角縱坐標(biāo)。

16、進(jìn)一步地，結(jié)合拍攝圖像的相機(jī)參數(shù)實(shí)現(xiàn)輸電隱患空間點(diǎn)云具體包括：

17、pc＝m*[seg_idx[0],seg_idx[1],dep[seg_idx]]??????(2)；

18、公式(2)中，seg_idx[0]是指隱患分割結(jié)果的每個(gè)像素的橫坐標(biāo)，seg_idx[1]是指隱患分割結(jié)果的每個(gè)像素的縱坐標(biāo)，dep[seg_idx]是指對(duì)應(yīng)隱患分割結(jié)果的每個(gè)像素所對(duì)應(yīng)景物的深度值。

19、基于生成的輸電隱患空間點(diǎn)云pc，測(cè)量其最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的高度信息，獲取隱患框三維空間的高度dh和寬度dw：

20、dh＝max(pc[0,:])-min(pc[0,:])??????(3)；

21、dw＝max(pc[1,:])-min(pc[1,:])??????(4)；

22、公式(3)～(4)中，max，min為對(duì)括號(hào)內(nèi)數(shù)組取最大值最小值操作，pc[0,:]是指隱患空間點(diǎn)云的所有點(diǎn)橫坐標(biāo)、pc[1,:]是指隱患空間點(diǎn)云的所有點(diǎn)縱坐標(biāo)。

23、進(jìn)一步地，所述隱患定位信息d_l的獲取包括：

24、h＝danger_bbox[2]-danger_bbox[0]??????(5)；

25、w＝danger_bbox[3]-danger_bbox[1]??????(6)；

26、u＝(danger_bbox[2]+danger_bbox[0])/2??????(7)；

27、v＝(danger_bbox[3]-danger_bbox[1])/2??????(8)；

28、z＝max([dh/h*m[0,0],dw/w*m[1,1]])??????(9)；

29、x＝(u-m[0,2])*z/m[0,0]??????(10)；

30、y?＝(v-m[1,2])*z/m[1,1]??????(11)；

31、d_l＝[x,y,z]??????(12)。

32、公式(5)～(12)中，m[0,0]為fx，m[1,1]為fy，m[0,2]為cx，m[1,2]為cy。

33、x,y,z是計(jì)算得到的隱患在三維空間中的三個(gè)維度的坐標(biāo)，w，h是隱患框二維的寬度和高度，u，v是隱患框中心點(diǎn)的橫向和縱向坐標(biāo)。

34、在本發(fā)明的另一個(gè)方面當(dāng)中，提供了一種實(shí)現(xiàn)一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法的裝置，所述裝置包括：

35、至少一個(gè)處理器；以及

36、存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)指令，當(dāng)所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行如上所述的一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法。

37、在本發(fā)明的另一個(gè)方面當(dāng)中，還提供了一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令，所述指令當(dāng)被執(zhí)行時(shí)使得所述機(jī)器執(zhí)行如上所述的一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

39、(2)本發(fā)明提供的一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法、裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠直接通過(guò)現(xiàn)有安裝部署的可視化監(jiān)拍設(shè)備獲取到的單張圖像實(shí)現(xiàn)隱患位置點(diǎn)位，相比于毫米波雷達(dá)等設(shè)備具有成本低廉，方便高效等優(yōu)勢(shì)；獲取隱患空間位置的過(guò)程不會(huì)受到隱患遮擋等問(wèn)題困擾，魯棒性高。

40、(3)本發(fā)明提供的一種基于圖像的輸電隱患空間位置獲取方法、裝置及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，基于單張圖像的輸電場(chǎng)景隱患獲取方法，用來(lái)基于現(xiàn)有安裝的可視化監(jiān)拍設(shè)備結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸電場(chǎng)景隱患空間位置獲取，使得輸電領(lǐng)域在應(yīng)對(duì)機(jī)械外破隱患方面更加主動(dòng)和智能，降低了事故率，保障了輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。