一種基于圖像視覺輸電線路智能巡檢系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電力系統輸電線路的檢修技術領域。
【背景技術】
[0002]輸電線路巡線檢查,常用的方法有飛機飛行航拍巡檢、車輛沿線觀測巡檢以及由工人直接進行輸電線路檢測。目前,國內主要依靠巡檢人員沿線執行檢測任務,成本高、效率低、誤檢和漏檢率大,特別是對山區和跨越大江大河的輸電線路的巡檢,以及在冰災、水災、地震、滑坡等巡線檢查。使用直升機、無人機,或其他途徑獲取輸電線路圖像,利用數字圖像處理技術實現對輸電線路的檢測可以有效節省人力成本、降低人力要求,具有較高的經濟性能。
[0003]圖像的采集、存儲、管理和快速分析、處理是基于圖像進行輸電線路檢測的關鍵技術,也是主要難點,如何多視角、高質量地采集圖像,高效、科學地存儲和管理圖像,智能、快速地分析處理圖像都是極具挑戰性的工作,目前國內、外尚無此應用案例,現有技術中也沒有提出用于輸電線路巡線檢查的智能系統。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有輸電線路巡檢中存在成本高、效率低等問題,提供一種基于圖像視覺輸電線路智能巡檢系統。
[0005]本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是:
[0006]本發明所述的基于圖像視覺輸電線路智能巡檢系統,包括圖像的多視角、高質量采集系統;圖像的科學存儲與管理系統;圖像的智能處理系統。
[0007]圖像采集系統,主要通過航空平臺,但不限定是有人機或無人機。圖像采集涉及圖像獲取、圖像歸類和圖像傳輸,圖像傳輸可采用專用的圖傳設備,重點是圖像獲取和歸類。圖像獲取的基本要求是圖像清晰、光照均勻,分辨率滿足輸電設備檢測和識別的要求。圖像歸類,是指根據不同的視角,對獲取的海量圖像數據進行編目,以利于后續快速篩選出不同視角的圖像進行處理。
[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,從而獲取覆蓋整個線路的全部圖像,視角選擇主要以沿輸電線路一側按去右回左的角度拍攝,即去時從右上向左下以一定角度傾斜拍攝,回來時從左上向右下同樣以一定角度傾斜拍攝,具體拍攝時,采用三部相機同時拍攝,一部相機拍攝輸電線路設備全局,能夠把一部桿塔全部納入視場,一部相機拍攝桿塔的上半部局部,最后一部相機拍攝線路,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,文件名都是以圖像獲取的GPS經瑋度作為起始,后接獲取時間,然后全局圖像再接W,局部圖像再接P,線路圖像再接L,以區分不同類別的圖像,通過不同的命名規則分別給全局圖像、局部圖像和線路圖像命名,如果系統要自動處理全局的圖像,只要按文件名最后字母為W來快速篩選,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來篩選。
[0010]圖像存儲與管理系統,對于存儲,如果以數據庫方式存儲圖像數據,在入庫和出庫方面都會耗費較多時間,效率極低,因此,圖像存儲主要以文件方式存放在磁盤上,但圖像文件的屬性信息要用數據庫進行存儲管理,便于檢索、查詢和篩選。圖像管理主要按四種方式來管理,分別是相冊管理、標簽管理、日期管理和地理位置管理。在應用四種方式管理之前,所有圖像數據必須被放置在單一的文件目錄下,并在該文件目錄下,生成相應的數據庫文件,從而將圖像文件與數據庫關聯,該文件目錄下可以創建任意多子目錄,方便定位。基于這四種管理,通過某些條件組合搜索查詢,檢索出符合條件的圖像相冊管理主要是為圖像數據定義不同的集合,比如不同地區的圖像數據,可以按地區命名創建子目錄,將相應的圖像放置于對應的子目錄下,系統將以樹形控件形式顯示不同的相冊,即不同的子目錄,缺省情況下,相冊名同于子目錄名,但相冊名可以任意更改,只要有子目錄建立關聯即可。相冊名稱必須唯一,不可同名。對于相冊管理具體的功能主要有如下幾項:
[0011](a)、新建相冊
[0012]創建一個新的相冊,即命名一個新的集合,對應顯示為在相冊的樹形控件上增加了一個樹節點,該新建相冊只是一個新的集合,如果沒有與磁盤上的圖像文件關聯,該集合為空。
[0013](b)、導入圖像
[0014]建立相冊與磁盤圖像文件的關聯,可以在創建的相冊節點上導入一張或多張圖像文件,也可以導入整個目錄,如果目錄包含子目錄也可被遞歸一并導入。如果沒有創建相冊,直接拖拽一個文件目錄到相冊樹形控件列表上,則以該文件目錄名為相冊名自動創建一個新相冊。
[0015](C)、刪除相冊
[0016]刪除創建的相冊名稱,但不刪除對應磁盤上的圖像數據文件。
[0017](d)、相冊之間移動或拷貝圖像
[0018]在一個相冊樹形控件的節點上選中一個或多個文件,可用拖放的方式拖到其他相冊節點上,實現拷貝和移動。
[0019](e)、相冊屬性管理
[0020]設置相冊的相應屬性:
[0021]相冊標題:直接顯示在相冊樹形控件的節點上作為相冊名稱
[0022]相冊類別:為該相冊內的所有圖像確定類別,類別的定義旨在為相冊提供一種附加的說明或區分性,類別的種類可以擴充,比如按不同地區來命名相冊,可以按全局圖像、局部圖像或線路圖像來區分相冊所包含的圖像,或按圖像中所包含的電力設備不同來區分相冊,從而為相冊確定為某一類圖像,便于與其他相冊區分。。
[0023]標簽管理旨在增加圖像數據的可區分維度,對于同一地區的圖像,有故障的圖像數據,打上有故障的標簽,無故障的圖像數據,打上無故障的標簽,這樣既不需要增加相冊的命名,同時又能區分不同的圖像,就是標簽管理的功能所在,具體的功能如下:
[0024](a)、新建標簽
[0025]新建一個標簽,即新定義一種標簽,如果定義的標簽需要更細致區分,標簽可以層級創建,形成父子標簽嵌套。
[0026](b)、為圖像打標簽
[0027]打開某個相冊,選中單個或多個圖像,為其打上創建好的標簽。
[0028](C)、刪除標簽
[0029]刪除標簽包含兩方面功能,一種是刪除標簽定義,刪除定義的標簽后,曾用此標簽區分的圖像會自動刪除該標簽;另一種是選中單個或多個圖像,為其刪除某種曾經打上的標簽。
[0030](d)、標簽屬性管理
[0031]標簽名稱:更改標簽定義的名稱;
[0032]標簽圖標:為不同的標簽名稱設置有代表性的圖標。
[0033]標簽管理與相冊管理的不同之處是,圖像的標簽屬性可以既在數據庫中保存,也同時寫入 JPEG 格式圖像本身中的 IPTC(Internat1nal Press Telecommunicat1nsCouncil)數據區,這樣即使數據庫丟失了圖像的標簽信息,當曾寫有標簽信息的圖像重新被系統導入后,會直接讀取其標簽信息納入標簽管理。
[0034]標簽功能在本系統中,主要是用于區分有設備故障(NG)的圖片和無設備故障的圖片(OK),對于有設備故障的圖片,還可進一步細分是哪一類故障。
[0035]日期時間管理是讀取圖像的EXIF (Exchangeable Image file Format)數據段,獲取圖像的成像日期時間,如果無法讀取EXIF數據并獲取時間,則以圖像文件在磁盤上最后修改日期為準,依據不同的日期時間,形成對多個圖像的過濾或分組,不同的日期段放在不同的組,組可以是按年、月或天來劃分。
[0036]地理位置管理是劃定一個經瑋度坐標范圍,從而將落入該坐標范圍的圖像過濾為一組,為該組命一個名稱,形成按地理位置的多組圖像管理。
[0037]圖像管理有對應的數據庫作為后臺支撐,數據庫有相應的表結構設計。可以對圖像文件進行查詢檢索,通過設置相應的檢索條件,過濾出想要的圖像數據,具體可以按相冊、標簽、日期、地理位置單獨或組合設置查詢條件,進行快速篩選檢索,檢索的結果可以保存。