一种输电线轨迹检测方法及设备技术

本申请实施例公开了一种输电线轨迹检测方法及设备，以解决现有技术难以准确对输电线轨迹检测的问题。将待测输电线图像输入输电线轨迹检测模型；通过所述输电线轨迹检测模型的特征抽取模块，对所述待测输电线图像进行特征图提取；通过所述输电线轨迹检测模型的行预测模块，将所述特征图划分为多个相同尺寸的区域，并对多个所述区域进行逐行扫描，以获取多个包含输电线特征的所述区域的坐标；通过输电线轨迹检测模型，将输出的多个所述坐标进行划分，以确定出所述待测输电线图像中的输电线轨迹，通过上述方法，提高输电线轨迹检测的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线轨迹检测方法及设备


[0001]本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种输电线轨迹检测方法及设备。

技术介绍

[0002]电力系统在现在的社会生活和发展中占据的地位越来越重要。输电线路负责将发电厂、变电站和使用用户连接在一起，其起到了不可替代的纽带作用。因此，输电线路的安全性和稳定性的保障十分重要。
[0003]目前，为了确保输电线的稳定运行，通常要对输电线轨迹进行检测。现有的一种方法先通过边缘检测方法检测得到输电线边缘的像素点集合，然后通过直线检测方法确定输电线所处位置。然而，传统图像处理方法提取边缘信息时仅依赖像素值表，边缘提取的准确率较低。其次，输电线并不总是直线，大多在弧垂点带有一定弯曲，弯曲部分的输电线无法通过直线检测方法得到。因此，现有技术难以确保对输电线轨迹检测的准确性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种输电线轨迹检测方法及设备，用于解决如下技术问题：现有技术难以确保对输电线轨迹检测的准确性。
[0005]本申请实施例采用下述技术方案：
[0006]本申请实施例提供一种输电线轨迹检测方法。包括：将待测输电线图像输入输电线轨迹检测模型；通过输电线轨迹检测模型的特征抽取模块，对待测输电线图像进行特征图提取；通过输电线轨迹检测模型的行预测模块，将特征图划分为多个相同尺寸的区域，并对多个区域进行逐行扫描，以获取多个包含输电线特征的区域的坐标；通过输电线轨迹检测模型，将输出的多个坐标进行划分，以确定出待测输电线图像中的输电线轨迹。
[0007]本申请实施例通过输电线轨迹检测模型对输电线的位置进行检测，能够解决模糊场景下输电线边缘难以检测的问题，提高检测精度。其次，本申请实施例通过将待测输电线图像划分为多个相同区域，并逐行对各区域进行检测，以获取包含输电线特征的区域坐标，从而得到输电线的坐标集，以规避通过边缘检测得到输电线位置的方法。因此，本申请实施例即使对输电线弯曲位置也能进行准确定位，进而提高对输电线轨迹检测的准确性。
[0008]在本申请的一种实现方式中，将待测输电线图像输入输电线轨迹检测模型之前，还包括：对采集的输电线标记数据集进行样本增强，并根据增强后的输电线标记数据集，对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练，以得到输电线轨迹检测模型。
[0009]在本申请的一种实现方式中，对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练，具体包括：将增强后的输电线标记数据集输入神经网络模型中的主分支，通过主分支提取输电线标记数据集对应的训练特征图，并将训练特征图像划分为多个相同的区域，以输出包含输电线的区域的坐标；以及通过训练特征图以及至少一个辅助分支，输出输电线对应的掩膜图像，以对主分支进行辅助训练。
[0010]本申请实施例通过主分支输出输电线的区域的坐标，并通过辅助分支输出输电线
对应的掩膜图像，以通过掩膜图像对输电线区域坐标进行准确性判断。通过输电线的掩膜图像，对输出的坐标集进行划分，以确定出每一条输电线的轨迹，进而提高输电线轨迹检测的准确性。
[0011]在本申请的一种实现方式中，通过训练特征图以及至少一个辅助分支，输出输电线图像对应的掩膜图像，具体包括：通过辅助分支，将主分支中的多个残差模块输出的训练特征图，放大至同一尺度，并将放大后的训练特征图拼接到一起；通过辅助分支，将连接到一起的训练特征图输入卷积层，并通过卷积层输出输电线对应的区域掩模图像；通过区域掩膜图像，以对多条输电线分别对应的轨迹进行区分。
[0012]在本申请的一种实现方式中，根据采集的已标注出输电线关键点的输电线图像，构建输电线标记数据集之前，还包括：在输电线图像中的输电线大于一条的情况下，对输电线进行斜率计算与横截距计算，根据斜率与横截距，对输电线进行标号，以确定多条输电线分别对应的轨迹。
[0013]在本申请的一种实现方式中，对输电线进行斜率计算与横截距计算，并根据斜率与横截距，对输电线进行标号，具体包括：在输电线图像中，以输电线图像的左边缘边界线与上边缘边界线的交点为原点建立坐标轴；确定出斜率为正的输电线，并计算斜率与坐标轴的横截距，将横截距最小的输电线标注为初始标号，并根据横截距的递增，对输电线进行递增标号；以及确定出斜率为负的输电线，并计算斜率为负的输电线与坐标轴的横截距，将横截距最小的输电线标注为末尾标号，并根据横截距的递增，对输电线进行递减标号。
[0014]本申请实施例通过对输电线进行标号，能够在清楚规划出每一条输电线所对应的坐标，从而在一张图像中出现多条输电线的情况下，也可以使训练后的输电线轨迹检测模型，准确判断出每一条输电线的轨迹。
[0015]在本申请的一种实现方式中，对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练之后，还包括：根据交叉熵损失函数，对主分支输出的输电线的坐标的正确率进行计算；以及，确定出输电线轨迹中呈现直线型的区域，对直线型区域的输电线轨迹进行二阶微分趋向于0的计算，以确定输电线轨迹的曲直度；通过正确率与曲直度，对神经网络模型进行误差检测。
[0016]在本申请的一种实现方式中，对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练之后，还包括：根据辅助分支输出的掩膜图像，将掩膜图像中属于输电线特征的像素点区域设定为第一标记，将属于背景的像素点区域设定为第二标记；将第一标记的数量、第二标记的数量输入至预先设定的验证函数，得出掩膜图像的正确率，并根据掩膜图像的正确率确定神经网络模型是否符合预设要求。
[0017]在本申请的一种实现方式中，对输电线标记数据集进行样本增强，具体包括：根据JPEG算法，对输电线标记图像进行随机压缩，以得到不同压缩比率与不同模糊程度的输电线分布图像；以及在RGB空间与HSL空间内，对输电线标记图像的像素进行线性变化，以得到不同特征的图像；其中，特征至少包括亮度特征、对比度特征、饱和度特征、色调特征中的一项或多项；以及对输电线标记图像进行随机偏移操作，以得到具有不同输电线位置的图像。
[0018]本申请实施例提供一种输电线轨迹检测设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：将待测输电线图像输入输电线轨迹
检测模型；通过输电线轨迹检测模型的特征抽取模块，对待测输电线图像进行特征图提取；通过输电线轨迹检测模型的行预测模块，将特征图划分为多个相同区域，并对多个区域进行逐行扫描，以确定包含输电线特征的区域的坐标；通过输电线轨迹检测模型，将区域的坐标进行划分，以确定出待测输电线图像中的输电线轨迹。
[0019]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本申请实施例通过输电线轨迹检测模型对输电线的位置进行检测，能够解决模糊场景下输电线边缘难以检测的问题，提高检测精度。其次，本申请实施例通过将待测输电线图像划分为多个相同区域，并逐行对各区域进行检测，以获取包含输电线特征的区域坐标，从而得到输电线的坐标集。因此，本申请实施例即使对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线轨迹检测方法，其特征在于，所述方法包括：将待测输电线图像输入输电线轨迹检测模型；通过所述输电线轨迹检测模型的特征抽取模块，对所述待测输电线图像进行特征图提取；通过所述输电线轨迹检测模型的行预测模块，将所述特征图划分为多个相同尺寸的区域，并对多个所述区域进行逐行扫描，以获取多个包含输电线特征的所述区域的坐标；通过所述输电线轨迹检测模型，将输出的多个所述坐标进行划分，以确定出所述待测输电线图像中的输电线轨迹。2.根据权利要求1所述的一种输电线轨迹检测方法，其特征在于，所述将待测输电线图像输入输电线轨迹检测模型之前，所述方法还包括：对采集的输电线标记数据集进行样本增强，并根据增强后的输电线标记数据集，对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练，以得到输电线轨迹检测模型。3.根据权利要求2所述的一种输电线轨迹检测方法，其特征在于，所述对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练，具体包括：将所述输电线标记数据集输入所述神经网络模型中的主分支，通过所述主分支提取所述输电线标记数据集对应的训练特征图，并将所述训练特征图像划分为多个相同尺寸的区域，以输出包含输电线的区域的坐标；以及通过所述训练特征图以及至少一个辅助分支，输出所述输电线对应的掩膜图像，以对所述主分支进行辅助训练。4.根据权利要求3所述的一种输电线轨迹检测方法，其特征在于，所述通过所述训练特征图以及至少一个辅助分支，输出所述输电线图像对应的掩膜图像，具体包括：通过所述辅助分支，将所述主分支中的多个残差模块输出的训练特征图，放大至同一尺度，并将放大后的所述训练特征图拼接到一起；通过所述辅助分支，将连接到一起的所述训练特征图输入卷积层，并通过所述卷积层输出所述输电线对应的区域掩模图像；通过所述区域掩膜图像，以对多条输电线分别对应的轨迹进行区分。5.根据权利要求2所述的一种输电线轨迹检测方法，其特征在于，所述对神经网络模型中的主分支与辅助分支进行训练之前，所述方法还包括：在输电线图像中的输电线大于一条的情况下，对所述输电线进行斜率计算与横截距计算，根据所述斜率与所述横截距，对所述输电线进行标号，以确定多条输电线分别对应的轨迹。6.根据权利要求5所述的一种输电线轨迹检测方法，其特征在于，所述对所述输电线进行斜率计算与横截距计算，并根据所述斜率与所述横截距，对所述输电线进行标号，具体包括：在所述输电线图像中，以所述输电线图像的左边缘边界线与上边缘边界线的交点为原点建立坐标轴；确定出斜率为正的输电线，并计算所述斜率与所述坐标轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡富东，吕昌峰，刘焕云，郭国信，刘伟，
申请(专利权)人：山东信通电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：