[发明专利]一种基于图像视觉输电线路智能巡检系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输电线路的检修技术领域。

背景技术

输电线路巡线检查，常用的方法有飞机飞行航拍巡检、车辆沿线观测巡检以及由工人直接进行输电线路检测。目前，国内主要依靠巡检人员沿线执行检测任务，成本高、效率低、误检和漏检率大，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡等巡线检查。使用直升机、无人机，或其他途径获取输电线路图像，利用数字图像处理技术实现对输电线路的检测可以有效节省人力成本、降低人力要求，具有较高的经济性能。

图像的采集、存储、管理和快速分析、处理是基于图像进行输电线路检测的关键技术，也是主要难点，如何多视角、高质量地采集图像，高效、科学地存储和管理图像，智能、快速地分析处理图像都是极具挑战性的工作，目前国内、外尚无此应用案例，现有技术中也没有提出用于输电线路巡线检查的智能系统。

发明内容

本发明针对现有输电线路巡检中存在成本高、效率低等问题，提供一种基于图像视觉输电线路智能巡检系统。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明所述的基于图像视觉输电线路智能巡检系统，包括图像的多视角、高质量采集系统；图像的科学存储与管理系统；图像的智能处理系统。

图像采集系统，主要通过航空平台，但不限定是有人机或无人机。图像采集涉及图像获取、图像归类和图像传输，图像传输可采用专用的图传设备，重点是图像获取和归类。图像获取的基本要求是图像清晰、光照均匀，分辨率满足输电设备检测和识别的要求。图像归类，是指根据不同的视角，对获取的海量图像数据进行编目，以利于后续快速筛选出不同视角的图像进行处理。

图像获取中选择不同的视角，目的是能够不留死角地拍摄输电线路，从而获取覆盖整个线路的全部图像，视角选择主要以沿输电线路一侧按去右回左的角度拍摄，即去时从右上向左下以一定角度倾斜拍摄，回来时从左上向右下同样以一定角度倾斜拍摄，具体拍摄时，采用三部相机同时拍摄，一部相机拍摄输电线路设备全局，能够把一部杆塔全部纳入视场，一部相机拍摄杆塔的上半部局部，最后一部相机拍摄线路，如图1所示。

全局图像、局部图像和线路图像分别按不同的图像文件命名方式归类，文件名都是以图像获取的GPS经纬度作为起始，后接获取时间，然后全局图像再接W，局部图像再接P，线路图像再接L，以区分不同类别的图像，通过不同的命名规则分别给全局图像、局部图像和线路图像命名，如果系统要自动处理全局的图像，只要按文件名最后字母为W来快速筛选，处理局部图像和线路图像则分别按文件名最后字母为P和L来筛选。

图像存储与管理系统，对于存储，如果以数据库方式存储图像数据，在入库和出库方面都会耗费较多时间，效率极低，因此，图像存储主要以文件方式存放在磁盘上，但图像文件的属性信息要用数据库进行存储管理，便于检索、查询和筛选。图像管理主要按四种方式来管理，分别是相册管理、标签管理、日期管理和地理位置管理。在应用四种方式管理之前，所有图像数据必须被放置在单一的文件目录下，并在该文件目录下，生成相应的数据库文件，从而将图像文件与数据库关联，该文件目录下可以创建任意多子目录，方便定位。基于这四种管理，通过某些条件组合搜索查询，检索出符合条件的图像相册管理主要是为图像数据定义不同的集合，比如不同地区的图像数据，可以按地区命名创建子目录，将相应的图像放置于对应的子目录下，系统将以树形控件形式显示不同的相册，即不同的子目录，缺省情况下，相册名同于子目录名，但相册名可以任意更改，只要有子目录建立关联即可。相册名称必须唯一，不可同名。对于相册管理具体的功能主要有如下几项：

(a)、新建相册

创建一个新的相册，即命名一个新的集合，对应显示为在相册的树形控件上增加了一个树节点，该新建相册只是一个新的集合，如果没有与磁盘上的图像文件关联，该集合为空。

(b)、导入图像

建立相册与磁盘图像文件的关联，可以在创建的相册节点上导入一张或多张图像文件，也可以导入整个目录，如果目录包含子目录也可被递归一并导入。如果没有创建相册，直接拖拽一个文件目录到相册树形控件列表上，则以该文件目录名为相册名自动创建一个新相册。

(c)、删除相册

删除创建的相册名称，但不删除对应磁盘上的图像数据文件。

(d)、相册之间移动或拷贝图像

在一个相册树形控件的节点上选中一个或多个文件，可用拖放的方式拖到其他相册节点上，实现拷贝和移动。

(e)、相册属性管理

设置相册的相应属性：