一種基于圖像視覺(jué)輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電線路的檢修技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路巡線檢查，常用的方法有飛機(jī)飛行航拍巡檢、車(chē)輛沿線觀測(cè)巡檢以及由工人直接進(jìn)行輸電線路檢測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)主要依靠巡檢人員沿線執(zhí)行檢測(cè)任務(wù)，成本高、效率低、誤檢和漏檢率大，特別是對(duì)山區(qū)和跨越大江大河的輸電線路的巡檢，以及在冰災(zāi)、水災(zāi)、地震、滑坡等巡線檢查。使用直升機(jī)、無(wú)人機(jī)，或其他途徑獲取輸電線路圖像，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的檢測(cè)可以有效節(jié)省人力成本、降低人力要求，具有較高的經(jīng)濟(jì)性能。
[0003]圖像的采集、存儲(chǔ)、管理和快速分析、處理是基于圖像進(jìn)行輸電線路檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)，也是主要難點(diǎn)，如何多視角、高質(zhì)量地采集圖像，高效、科學(xué)地存儲(chǔ)和管理圖像，智能、快速地分析處理圖像都是極具挑戰(zhàn)性的工作，目前國(guó)內(nèi)、外尚無(wú)此應(yīng)用案例，現(xiàn)有技術(shù)中也沒(méi)有提出用于輸電線路巡線檢查的智能系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有輸電線路巡檢中存在成本高、效率低等問(wèn)題，提供一種基于圖像視覺(jué)輸電線路智能巡檢系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明所述的基于圖像視覺(jué)輸電線路智能巡檢系統(tǒng)，包括圖像的多視角、高質(zhì)量采集系統(tǒng)；圖像的科學(xué)存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)；圖像的智能處理系統(tǒng)。
[0007]圖像采集系統(tǒng)，主要通過(guò)航空平臺(tái)，但不限定是有人機(jī)或無(wú)人機(jī)。圖像采集涉及圖像獲取、圖像歸類(lèi)和圖像傳輸，圖像傳輸可采用專用的圖傳設(shè)備，重點(diǎn)是圖像獲取和歸類(lèi)。圖像獲取的基本要求是圖像清晰、光照均勻，分辨率滿足輸電設(shè)備檢測(cè)和識(shí)別的要求。圖像歸類(lèi)，是指根據(jù)不同的視角，對(duì)獲取的海量圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編目，以利于后續(xù)快速篩選出不同視角的圖像進(jìn)行處理。
[0008]圖像獲取中選擇不同的視角，目的是能夠不留死角地拍攝輸電線路，從而獲取覆蓋整個(gè)線路的全部圖像，視角選擇主要以沿輸電線路一側(cè)按去右回左的角度拍攝，即去時(shí)從右上向左下以一定角度傾斜拍攝，回來(lái)時(shí)從左上向右下同樣以一定角度傾斜拍攝，具體拍攝時(shí)，采用三部相機(jī)同時(shí)拍攝，一部相機(jī)拍攝輸電線路設(shè)備全局，能夠把一部桿塔全部納入視場(chǎng)，一部相機(jī)拍攝桿塔的上半部局部，最后一部相機(jī)拍攝線路，如圖1所示。
[0009]全局圖像、局部圖像和線路圖像分別按不同的圖像文件命名方式歸類(lèi)，文件名都是以圖像獲取的GPS經(jīng)瑋度作為起始，后接獲取時(shí)間，然后全局圖像再接W，局部圖像再接P，線路圖像再接L，以區(qū)分不同類(lèi)別的圖像，通過(guò)不同的命名規(guī)則分別給全局圖像、局部圖像和線路圖像命名，如果系統(tǒng)要自動(dòng)處理全局的圖像，只要按文件名最后字母為W來(lái)快速篩選，處理局部圖像和線路圖像則分別按文件名最后字母為P和L來(lái)篩選。
[0010]圖像存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)，對(duì)于存儲(chǔ)，如果以數(shù)據(jù)庫(kù)方式存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，在入庫(kù)和出庫(kù)方面都會(huì)耗費(fèi)較多時(shí)間，效率極低，因此，圖像存儲(chǔ)主要以文件方式存放在磁盤(pán)上，但圖像文件的屬性信息要用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，便于檢索、查詢和篩選。圖像管理主要按四種方式來(lái)管理，分別是相冊(cè)管理、標(biāo)簽管理、日期管理和地理位置管理。在應(yīng)用四種方式管理之前，所有圖像數(shù)據(jù)必須被放置在單一的文件目錄下，并在該文件目錄下，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件，從而將圖像文件與數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)聯(lián)，該文件目錄下可以創(chuàng)建任意多子目錄，方便定位?；谶@四種管理，通過(guò)某些條件組合搜索查詢，檢索出符合條件的圖像相冊(cè)管理主要是為圖像數(shù)據(jù)定義不同的集合，比如不同地區(qū)的圖像數(shù)據(jù)，可以按地區(qū)命名創(chuàng)建子目錄，將相應(yīng)的圖像放置于對(duì)應(yīng)的子目錄下，系統(tǒng)將以樹(shù)形控件形式顯示不同的相冊(cè)，即不同的子目錄，缺省情況下，相冊(cè)名同于子目錄名，但相冊(cè)名可以任意更改，只要有子目錄建立關(guān)聯(lián)即可。相冊(cè)名稱必須唯一，不可同名。對(duì)于相冊(cè)管理具體的功能主要有如下幾項(xiàng):
[0011](a)、新建相冊(cè)
[0012]創(chuàng)建一個(gè)新的相冊(cè)，即命名一個(gè)新的集合，對(duì)應(yīng)顯示為在相冊(cè)的樹(shù)形控件上增加了一個(gè)樹(shù)節(jié)點(diǎn)，該新建相冊(cè)只是一個(gè)新的集合，如果沒(méi)有與磁盤(pán)上的圖像文件關(guān)聯(lián)，該集合為空。
[0013](b)、導(dǎo)入圖像
[0014]建立相冊(cè)與磁盤(pán)圖像文件的關(guān)聯(lián)，可以在創(chuàng)建的相冊(cè)節(jié)點(diǎn)上導(dǎo)入一張或多張圖像文件，也可以導(dǎo)入整個(gè)目錄，如果目錄包含子目錄也可被遞歸一并導(dǎo)入。如果沒(méi)有創(chuàng)建相冊(cè)，直接拖拽一個(gè)文件目錄到相冊(cè)樹(shù)形控件列表上，則以該文件目錄名為相冊(cè)名自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)新相冊(cè)。
[0015](C)、刪除相冊(cè)
[0016]刪除創(chuàng)建的相冊(cè)名稱，但不刪除對(duì)應(yīng)磁盤(pán)上的圖像數(shù)據(jù)文件。
[0017](d)、相冊(cè)之間移動(dòng)或拷貝圖像
[0018]在一個(gè)相冊(cè)樹(shù)形控件的節(jié)點(diǎn)上選中一個(gè)或多個(gè)文件，可用拖放的方式拖到其他相冊(cè)節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)拷貝和移動(dòng)。
[0019](e)、相冊(cè)屬性管理
[0020]設(shè)置相冊(cè)的相應(yīng)屬性:
[0021]相冊(cè)標(biāo)題:直接顯示在相冊(cè)樹(shù)形控件的節(jié)點(diǎn)上作為相冊(cè)名稱
[0022]相冊(cè)類(lèi)別:為該相冊(cè)內(nèi)的所有圖像確定類(lèi)別，類(lèi)別的定義旨在為相冊(cè)提供一種附加的說(shuō)明或區(qū)分性，類(lèi)別的種類(lèi)可以擴(kuò)充，比如按不同地區(qū)來(lái)命名相冊(cè)，可以按全局圖像、局部圖像或線路圖像來(lái)區(qū)分相冊(cè)所包含的圖像，或按圖像中所包含的電力設(shè)備不同來(lái)區(qū)分相冊(cè)，從而為相冊(cè)確定為某一類(lèi)圖像，便于與其他相冊(cè)區(qū)分。。
[0023]標(biāo)簽管理旨在增加圖像數(shù)據(jù)的可區(qū)分維度，對(duì)于同一地區(qū)的圖像，有故障的圖像數(shù)據(jù)，打上有故障的標(biāo)簽，無(wú)故障的圖像數(shù)據(jù)，打上無(wú)故障的標(biāo)簽，這樣既不需要增加相冊(cè)的命名，同時(shí)又能區(qū)分不同的圖像，就是標(biāo)簽管理的功能所在，具體的功能如下:
[0024](a)、新建標(biāo)簽
[0025]新建一個(gè)標(biāo)簽，即新定義一種標(biāo)簽，如果定義的標(biāo)簽需要更細(xì)致區(qū)分，標(biāo)簽可以層級(jí)創(chuàng)建，形成父子標(biāo)簽嵌套。
[0026](b)、為圖像打標(biāo)簽
[0027]打開(kāi)某個(gè)相冊(cè)，選中單個(gè)或多個(gè)圖像，為其打上創(chuàng)建好的標(biāo)簽。
[0028](C)、刪除標(biāo)簽
[0029]刪除標(biāo)簽包含兩方面功能，一種是刪除標(biāo)簽定義，刪除定義的標(biāo)簽后，曾用此標(biāo)簽區(qū)分的圖像會(huì)自動(dòng)刪除該標(biāo)簽；另一種是選中單個(gè)或多個(gè)圖像，為其刪除某種曾經(jīng)打上的標(biāo)簽。
[0030](d)、標(biāo)簽屬性管理
[0031]標(biāo)簽名稱:更改標(biāo)簽定義的名稱；
[0032]標(biāo)簽圖標(biāo):為不同的標(biāo)簽名稱設(shè)置有代表性的圖標(biāo)。
[0033]標(biāo)簽管理與相冊(cè)管理的不同之處是，圖像的標(biāo)簽屬性可以既在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存，也同時(shí)寫(xiě)入 JPEG 格式圖像本身中的 IPTC(Internat1nal Press Telecommunicat1nsCouncil)數(shù)據(jù)區(qū)，這樣即使數(shù)據(jù)庫(kù)丟失了圖像的標(biāo)簽信息，當(dāng)曾寫(xiě)有標(biāo)簽信息的圖像重新被系統(tǒng)導(dǎo)入后，會(huì)直接讀取其標(biāo)簽信息納入標(biāo)簽管理。
[0034]標(biāo)簽功能在本系統(tǒng)中，主要是用于區(qū)分有設(shè)備故障(NG)的圖片和無(wú)設(shè)備故障的圖片(OK)，對(duì)于有設(shè)備故障的圖片，還可進(jìn)一步細(xì)分是哪一類(lèi)故障。
[0035]日期時(shí)間管理是讀取圖像的EXIF (Exchangeable Image file Format)數(shù)據(jù)段，獲取圖像的成像日期時(shí)間，如果無(wú)法讀取EXIF數(shù)據(jù)并獲取時(shí)間，則以圖像文件在磁盤(pán)上最后修改日期為準(zhǔn)，依據(jù)不同的日期時(shí)間，形成對(duì)多個(gè)圖像的過(guò)濾或分組，不同的日期段放在不同的組，組可以是按年、月或天來(lái)劃分。
[0036]地理位置管理是劃定一個(gè)經(jīng)瑋度坐標(biāo)范圍，從而將落入該坐標(biāo)范圍的圖像過(guò)濾為一組，為該組命一個(gè)名稱，形成按地理位置的多組圖像管理。
[0037]圖像管理有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)作為后臺(tái)支撐，數(shù)據(jù)庫(kù)有相應(yīng)的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。可以對(duì)圖像文件進(jìn)行查詢檢索，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的檢索條件，過(guò)濾出想要的圖像數(shù)據(jù)，具體可以按相冊(cè)、標(biāo)簽、日期、地理位置單獨(dú)或組合設(shè)置查詢條件，進(jìn)行快速篩選檢索，檢索的結(jié)果可以保存。