基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法及系统，该方法包括：根据纹理特征初步判断输电杆塔；对遥感影像资料进行处理，对初步判断进行确认；根据遥感拍摄的特征信息获取第一位置信息W1；根据遥感拍摄时是否处于山区、四季情况、植被情况

【技术实现步骤摘要】
基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像识别
，具体而言，涉及一种基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法及系统。

技术介绍

[0002]当前智能电网及能源互联网快速发展，我国形成了以特高压输电通道为骨干的电网体系。然而，特高压电网输送距离长、覆盖范围大，环境条件复杂，易受到强风、冰冻、雷击、洪水、外破等各种自然和人为灾害的影响，常常造成杆塔倒塔、塔头大幅形变、杆塔倾斜、塔材丢失、主材弯曲等严重的杆塔结构故障。高压输电杆塔是电气设施中最重要的基础设施之一，其运行状态决定着整个电网的运行稳定和安全，而且输电杆塔的检测也极其重要。
[0003]目前输电杆塔的检测主要有人工实地调查、无人机巡检、直升机巡检、航空数字摄影巡检、在线装置等方法，存在监测范围小、在恶劣环境和大范围灾害条件下工作受限等缺点。随着遥感卫星快速发展，遥感影像分辨率越来越高，利用遥感影像进行大面积的输电杆塔目标检测加快了电网行业的智能化。但是当前利用遥感影像进行输电塔的检测中存在遥感图像识别不精准，定位数据误差较大且容易受环境因素影响的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提出了一种基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法及系统，旨在解决当前基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位技术中图像识别不准确、定位数据不准且容易受外界干扰的问题。
[0005]一个方面，本专利技术提出了一种基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，包括：
[0006]获取遥感影像资料并提取纹理特征，根据所述纹理特征初步判断是否为输电杆塔；
[0007]对所述遥感影像资料进行处理，获取所述输电杆塔最终高度H0与最终宽度K0，根据所述最终高度H0与最终宽度K0对所述初步判断进行确认，并获得判断结果，根据所述判断结果进行位置确定；
[0008]根据遥感拍摄的特征信息获取所述识别结果的第一位置信息W1；
[0009]根据遥感拍摄的位置判断所述识别结果是否处于山区，获得位置判断结果；根据所述位置判断结果对所述第一位置信息W1进行调整；获得第二位置信息W2；
[0010]根据遥感拍摄的时间获取四季情况，根据所述四季情况对所述第二位置信息W2进行修正，获得第三位置信息W3；
[0011]根据遥感拍摄的植被情况
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M以及光照强度
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N对所述第三位置信息W3进行校正，获得第四位置信息W4；
[0012]判断所述遥感影像资料中是否存在已知定位的标志物，根据所述标志物的信息对
所述第四位置信息W4进行补正，获得所述输电杆塔的最终位置信息W0。
[0013]进一步的，所述对所述遥感影像资料进行处理，获取所述输电杆塔最终高度H0与最终宽度K0包括：
[0014]获取所述遥感影像资料的拍摄位置信息；
[0015]利用函数法分别获得第一高度H1和第一宽度K1；
[0016]利用阴影分析法分别获得第二高度H2和第二宽度K2；
[0017]预先设定第一权重Q1、第二权重Q2、第三权重Q3和第四权重Q4；
[0018]根据所述拍摄位置判断所述输电杆塔周围是否存在遮挡，并确定最终高度H0与最终宽度K0；
[0019]若是，选用所述第一权重Q1和所述第二权重Q2对所述第一高度H1、第二高度H2和第一宽度K1、第二宽度K2进行调整，获得所述最终高度H0＝H1*Q1+H2*Q2，所述最终宽度K0＝K1*Q1+K2*Q2；
[0020]若否，选用所述第三权重Q3和所述第四权重Q4对所述第一高度H1、第二高度H2和第一宽度K1、第二宽度K2进行调整，获得所述最终高度H0＝H1*Q3+H2*Q4，所述最终宽度K0＝K1*Q3+K2*Q4。
[0021]进一步的，所述根据所述最终高度H0与最终宽度K0对所述初步判断进行确认，并获得判断结果，根据所述判断结果进行位置确定，包括：
[0022]预先设定第一高度阈值U1和第二高度阈值U2，且U1＜U2；
[0023]预先设定第二宽度阈值V1和第二宽度阈值V2，且V1＜V2；
[0024]当U1≤H0≤U2且V1≤K0≤V2时，则所述判断结果为是，进行所述位置确定；
[0025]当H0＜U1、H0＞U2、K0＜V1、K0＞V2至少满足其中之一时，则所述判断结果为否，不再进行所述位置确定。
[0026]进一步的，所述根据遥感拍摄的特征信息获取所述识别结果的第一位置信息W1，包括：
[0027]利用GPS获取遥感平台的三坐标信息；
[0028]利用I NS获得所述遥感平台的航向、侧滚和俯仰信息；
[0029]利用激光测距获取所述遥感平台与所述输电杆塔的距离以及激光出射的角度。
[0030]进一步的，所述根据遥感拍摄的位置判断所述识别结果是否处于山区，获得位置判断结果；根据所述位置判断结果对所述第一位置信息W1进行调整，获得第三位置信息W3，包括：
[0031]预先设定第一调整系数A1和第二调整系数A2；预先设定山区坐标库为S；
[0032]所述遥感拍摄的位置为所述三坐标信息；将所述三坐标信息与所述山区坐标库S进行对比，获取对比结果；
[0033]若所述三坐标信息与S相匹配，则所述对比结果为是，选用第一调整系数A1对所述第一位置信息W1进行调整，获得所述第二位置信息W2＝W1*A1；
[0034]若所述三坐标信息与S不匹配，则所述对比结果为否，选用第二调整系数A2对所述第一位置信息W1进行调整，获得所述第二位置信息W2＝W1*A2。
[0035]进一步的，在选定第i预设调节系数Ai对所述第一位置信息进行调整，i＝1，2，并获取所述第二位置信息W2后；根据遥感拍摄的时间获取四季情况，根据所述四季情况对所
述第二位置信息W2进行修正，获得第三位置信息W3，包括：
[0036]预先设定第一修正系数B1、第二修正系数B2、第三修正系数B3和第四修正系数B4，且B2＞B3＞B1＞B4；
[0037]当所述四季情况为春季时，则选定所述第一修正系数B1对所述第二位置信息W2进行修正，获得所述第三位置信息W3＝W1*Ai*B1；
[0038]当所述四季情况为夏季时，则选定所述第二修正系数B2对所述第二位置信息W2进行修正，获得所述第三位置信息W3＝W1*Ai*B2；
[0039]当所述四季情况为秋季时，则选定所述第三修正系数B3对所述第二位置信息W2进行修正，获得所述第三位置信息W3＝W1*Ai*B3；
[0040]当所述四季情况为冬季时，则选定所述第四修正系数B4对所述第二位置信息W2进行修正，获得所述第三位置信息W3＝W1*Ai*B4。
[0041]进一步的，在选定第i预设修正系数B i对所述第二位置信息进行修正，i＝1，2，3，4，并获取所述第三位置信息W3后；根据遥感拍摄的植被情况
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M以及光照强度<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，其特征在于，包括：获取遥感影像资料并提取纹理特征，根据所述纹理特征初步判断是否为输电杆塔；对所述遥感影像资料进行处理，获取所述输电杆塔最终高度H0与最终宽度K0，根据所述最终高度H0与最终宽度K0对所述初步判断进行确认，并获得判断结果，根据所述判断结果进行位置确定；根据遥感拍摄的特征信息获取所述识别结果的第一位置信息W1；根据遥感拍摄的位置判断所述识别结果是否处于山区，获得位置判断结果；根据所述位置判断结果对所述第一位置信息W1进行调整；获得第二位置信息W2；根据遥感拍摄的时间获取四季情况，根据所述四季情况对所述第二位置信息W2进行修正，获得第三位置信息W3；根据遥感拍摄的植被情况
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M以及光照强度
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N对所述第三位置信息W3进行校正，获得第四位置信息W4；判断所述遥感影像资料中是否存在已知定位的标志物，根据所述标志物的信息对所述第四位置信息W4进行补正，获得所述输电杆塔的最终位置信息W0。2.根据权利要求1所述的基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，其特征在于，所述对所述遥感影像资料进行处理，获取所述输电杆塔最终高度H0与最终宽度K0包括：获取所述遥感影像资料的拍摄位置信息；利用函数法分别获得第一高度H1和第一宽度K1；利用阴影分析法分别获得第二高度H2和第二宽度K2；预先设定第一权重Q1、第二权重Q2、第三权重Q3和第四权重Q4；根据所述拍摄位置判断所述输电杆塔周围是否存在遮挡，并确定最终高度H0与最终宽度K0；若是，选用所述第一权重Q1和所述第二权重Q2对所述第一高度H1、第二高度H2和第一宽度K1、第二宽度K2进行调整，获得所述最终高度H0＝H1*Q1+H2*Q2，所述最终宽度K0＝K1*Q1+K2*Q2；若否，选用所述第三权重Q3和所述第四权重Q4对所述第一高度H1、第二高度H2和第一宽度K1、第二宽度K2进行调整，获得所述最终高度H0＝H1*Q3+H2*Q4，所述最终宽度K0＝K1*Q3+K2*Q4。3.根据权利要求2所述的基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，其特征在于，所述根据所述最终高度H0与最终宽度K0对所述初步判断进行确认，并获得判断结果，根据所述判断结果进行位置确定，包括：预先设定第一高度阈值U1和第二高度阈值U2，且U1＜U2；预先设定第二宽度阈值V1和第二宽度阈值V2，且V1＜V2；当U1≤H0≤U2且V1≤K0≤V2时，则所述判断结果为是，进行所述位置确定；当H0＜U1、H0＞U2、K0＜V1、K0＞V2至少满足其中之一时，则所述判断结果为否，不再进行所述位置确定。4.根据权利要求3所述的基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，其特征在于，所述根据遥感拍摄的特征信息获取所述识别结果的第一位置信息W1，包括：利用GPS获取遥感平台的三坐标信息；
利用INS获得所述遥感平台的航向、侧滚和俯仰信息；利用激光测距获取所述遥感平台与所述输电杆塔的距离以及激光出射的角度。5.根据权利要求4所述的基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，其特征在于，所述根据遥感拍摄的位置判断所述识别结果是否处于山区，获得位置判断结果；根据所述位置判断结果对所述第一位置信息W1进行调整，获得第三位置信息W3，包括：预先设定第一调整系数A1和第二调整系数A2；预先设定山区坐标库为S；所述遥感拍摄的位置为所述三坐标信息；将所述三坐标信息与所述山区坐标库S进行对比，获取对比结果；若所述三坐标信息与S相匹配，则所述对比结果为是，选用第一调整系数A1对所述第一位置信息W1进行调整，获得所述第二位置信息W2＝W1*A1；若所述三坐标信息与S不匹配，则所述对比结果为否，选用第二调整系数A2对所述第一位置信息W1进行调整，获得所述第二位置信息W2＝W1*A2。6.根据权利要求5所述的基于高分辨率遥感影像输电杆塔识别与定位方法，其特征在于，在选定第i预设调节系数Ai对所述第一位置信息进行调整，i＝1，2，并获取所述第二位置信息W2后；根据遥感拍摄的时间获取四季情...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾博，穆延涛，周冰倩，金贵华，朱彪，张鹏，
申请(专利权)人：西安新视空间信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：