一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法技术

本发明专利技术创造提供了一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，S1、对目标设备进行视频及图像的采集；S2、基于目标实时检测算法对视频图像中的关键目标设备进行实时检测，定位各关键目标设备的位置区域；S3、对目标设备位置区域的巡检视频图像及拍摄图像进行曝光度、清晰度及拍摄角度进行质量检核。本发明专利技术解决了了目标级质量评价问题，本发明专利技术针对需要拍摄的输电线路的关键设备目标进行质量检核，真正实现目标级的质量评价，可以有效保证拍摄图像中关键设备目标曝光正常边缘清晰且处于视野中央，排除背景及无关区域对质量检核的影响。

An on-line inspection method for shooting quality of transmission line equipment

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法
本专利技术创造属于图像处理领域，尤其是涉及一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法。
技术介绍
采用无人机进行输电线路巡检已经成为了各电网巡线单位的主流作业手段之一。无人机搭载可见光吊舱进行输电线路关键设备的图像拍摄以确定是否发生缺陷是无人机巡检主要的作业方法，它极大地提升了巡检作业的效率，保障了线路的安全运营。目前巡检图像的拍摄大都依赖于巡检人员的经验，采集的数据经常有曝光不足、曝光过度、关键设备模糊、拍摄角度不合理等问题，对后续的缺陷识别尤其是缺陷智能识别带来了较大的影响，而频繁地补拍、重拍及数据处理时的不合格数据人工剔除等加大了工作量，影响了作业效率。图像的在线质量检核能够在数据采集时进行图像的质量评价，辅助作业人员手动/自动进行可见光吊舱(相机)调整，保证拍摄质量。现有的质量评价方法大都针对图像本身进行质量检核，不具有目标针对性分析，缺乏对真正输电线路巡检作业时关键设备拍摄的指导性；输电线路的设备形态、纹理差异性较大，如绝缘子可以为任意方向可能包含大量无效背景区域、防震锤目标纹理简单能量较小、杆塔存在大量的镂空区域。现有的清晰度评价方法采用简单的边缘宽度或能量判别方法进行模糊程度分析，难以适用于目标种类繁多的复杂情况，而且现有技术缺乏拍摄质量检核体系的研究，单纯的图像质量评价难以保证质量检核结果能有效地用于输电线路巡检作业中。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，包括：S1、对目标设备进行视频及图像的采集；S2、基于目标实时检测算法对视频图像中的关键目标设备进行实时检测，定位各关键目标设备的位置区域；S3、对目标设备位置区域的视频图像曝光度、清晰度及拍摄角度进行质量检核；S4、根据视频图像帧的质量检核结果引导拍摄设备进行参数调整，完成巡检图像的拍摄；通过调整拍摄设备参数，确保拍摄图像中关键设备目标曝光正常边缘清晰且处于视野中央，排除背景及无关区域对质量检核的影响；S5、对拍摄到的巡检图像再次进行质量检核，对不合格图像中的目标设备部位进行补拍。进一步的，所述步骤S2中实时检测的方法为：S201、采用SSD-mobileNet进行输电线路关键设备目标检的检测；S202、得到目标设备区域后，对该区域进行质量检核。进一步的，所述步骤S3中视频图像曝光度检核方法为：基于目标设备区域的灰度直方图统计特征进行曝光度检核，判断曝光度情况，在灰度直方图内增加灰度统计值为0的占比参数Ratio，以降低曝光度异常虚警。进一步的，所述步骤S3中拍摄角度检核方法为：基于提取图像的中心区域范围，对目标设备区域与中心区域进行重叠度计算，根据重叠度，判断关键目标设备是否处于视野中央。进一步的，所述步骤S3中清晰度检核方法为：基于目标设备实时检测得到的目标类型和目标位置区域，进行像素级的非精确化提取，基于目标设备的关键像素，判断目标设备图像的清晰度。进一步的，所述非精确化像素提取的具体方法为：通过对目标核心区域进行定位及分割，利用最大类间方差法分割算法对目标的关键像素进行非精确化提取。进一步的，所述清晰度判断的方法为：基于目标的关键像素，分别求取0、45、90、135度方向的边缘图像，并计算各边缘宽度，根据边缘宽度直方图得到边缘宽度均值、最大值、峰值宽度、分布范围，结合各关键像素的梯度能量、目标的类型作为特征值，输入支持向量机进行二元分类，得到目标清晰或模糊的分类结果。进一步的，所述步骤S4的具体方法如下：对巡检视频图像帧进行质量检核，若结果不符合要求，则进行拍摄设备参数调整，直至检核结果符合拍摄要求后再进行巡检图像拍摄。进一步的，所述步骤S5的具体方法如下：对拍摄后到图像再次进行质量检核，若符合拍摄要求则当前部位拍摄完成，进入下一个待巡检部位；否则返回视频图像检核部分循环进行质量检核，以此确保采集到的巡检图像曝光正常、目标清晰且处于视野中央。相对于现有技术，本专利技术创造具有以下优势：本专利技术解决了了目标级质量评价问题，本专利技术针对需要拍摄的输电线路的关键设备目标进行质量检核，真正实现目标级的质量评价，可以有效保证拍摄图像中关键设备目标曝光正常边缘清晰且处于视野中央，排除背景及无关区域对质量检核的影响。本专利技术解决了多种设备表观状态带来的清晰度评价不准确问题，本专利技术综合利用目标类型、多方向的边缘宽度和梯度能量进行清晰度的综合判读，有效提升了清晰度检核对不同目标的适用性。本专利技术解决了质量检核不构成系统性的问题，本专利技术采用完整的质量评价系统，从图像拍摄中到图像拍摄后进行了全方位的关键设备目标的质量检核，引导相机的参数调整，有效保证了拍摄质量，大大提升了巡检作业效率。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的输电线路设备拍摄质量在线检核系统工作流程图；图2为本专利技术创造实施例所述的质量检核流程图；图3为本专利技术创造实施例所述的曝光度检核流程图；图4为本专利技术创造实施例所述的四个滤波核提取目标非精细化关键像素边缘提取的滤波核矩阵图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，如图1至图4所示，包括：S1、对目标设备进行视频及图像的采集；S2、基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，其特征在于，包括：/nS1、对目标设备进行视频及图像的采集；/nS2、基于目标实时检测算法对视频图像中的关键目标设备进行实时检测，定位各关键目标设备的位置区域；/nS3、对目标设备位置区域的视频图像曝光度、清晰度及拍摄角度进行质量检核；/nS4、根据视频图像帧的质量检核结果引导拍摄设备进行参数调整，完成巡检图像的拍摄；通过调整拍摄设备参数，确保拍摄图像中关键设备目标曝光正常边缘清晰且处于视野中央，排除背景及无关区域对质量检核的影响；/nS5、对拍摄到的巡检图像再次进行质量检核，对不合格图像中的目标设备部位进行补拍。/n

【技术特征摘要】
1.一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，其特征在于，包括：
S1、对目标设备进行视频及图像的采集；
S2、基于目标实时检测算法对视频图像中的关键目标设备进行实时检测，定位各关键目标设备的位置区域；
S3、对目标设备位置区域的视频图像曝光度、清晰度及拍摄角度进行质量检核；
S4、根据视频图像帧的质量检核结果引导拍摄设备进行参数调整，完成巡检图像的拍摄；通过调整拍摄设备参数，确保拍摄图像中关键设备目标曝光正常边缘清晰且处于视野中央，排除背景及无关区域对质量检核的影响；
S5、对拍摄到的巡检图像再次进行质量检核，对不合格图像中的目标设备部位进行补拍。


2.根据权利要求1所述的一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，其特征在于，所述步骤S2中实时检测的方法为：
S201、采用SSD-mobileNet进行输电线路关键设备目标检的检测；
S202、得到目标设备区域后，对该区域进行质量检核。


3.根据权利要求1所述的一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，其特征在于，所述步骤S3中视频图像曝光度检核方法为：基于目标设备区域的灰度直方图统计特征进行曝光度检核，判断曝光度情况，在灰度直方图内增加灰度统计值为0的占比参数Ratio，以降低曝光度异常虚警。


4.根据权利要求1所述的一种输电线路设备拍摄质量在线检核方法，其特征在于，所述步骤S3中拍摄角度检核方法为：基于提取图像的中心区域范围，对目标设备区域与中心区域进行重叠度计算，根据重叠度，判断关键目标设备是否处于视野中央。

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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卿，居一峰，高弋淞，张静，燕正亮，王吉，杨易，张皓琳，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司海口供电局，
类型：发明
国别省市：海南;46