[发明专利]换热站的故障监视方法、系统和嵌入式图像诊断控制平台

权利要求书

1.一种换热站的故障监视方法，其特征在于，所述方法包括：

获取换热站的实时热像图片和实时高清图片，并对所述实时热像图片和实时高清图片进行热像融合，获得实时热像图；

将所述实时热像图与预先创建的基准图库进行配准，获得配准图；

将所述实时热像图与所述配准图输入至差异提取网络模型进行差异处理，获取差异结果分割图；

根据所述差异结果分割图监测所述换热站是否出现故障；

其中，所述将所述实时热像图与所述配准图输入至差异提取网络模型进行差异处理，包括：对所述实时热像图和所述配准图进行特征提取处理，输出不同尺度的下采样特征图，获得第一差异特征图；对所述第一差异特征图进行空洞卷积并行采样，得到第二差异特征图；解码的网络在进行上采样的同时，将之前特征提取模块中对应尺度的下采样实时图像特征图和基准图像特征图同时作为输入，输入至上采样模块，通过上采样融合下采样特征的方式对所述第二差异特征图进行解码，获得所述差异结果分割图；

对所述实时热像图和所述配准图进行特征提取处理的网络包括第一特征提取层、第二特征提取层、第三特征提取层、第四特征提取层、第五特征提取层和第六特征提取层，其中，

采用所述第一特征提取层对所述实时热像图和所述配准图进行处理，获得第一尺度特征图；

采用所述第二特征提取层对所述第一尺度特征图进行处理，获得第二尺度特征图；

采用所述第三特征提取层对所述第二尺度特征图进行处理，获得第三尺度特征图；

采用所述第四特征提取层对所述第三尺度特征图进行处理，获得第四尺度特征图；

采用所述第五特征提取层对所述第四尺度特征图进行处理，获得第一特征提取结果特征图；

采用所述第六特征提取层对所述第一特征提取结果特征图进行处理，获得所述第一差异特征图；

通过上采样融合下采样特征的方式对所述第二差异特征图进行解码的网络包括第一上采样层、第二上采样层、第三上采样层和第四上采样层，其中，

采用所述第一上采样层对所述第二差异特征图和所述第四尺度特征图进行处理，输出第一特征结果差异图；

采用所述第二上采样层对所述第一特征结果差异图和所述第三尺度特征图进行处理，输出第二特征结果差异图；

采用所述第三上采样层对所述第二特征结果差异图和所述第二尺度特征图进行处理，输出第三特征结果差异图；

采用所述第四上采样层对所述第三特征结果差异图和所述第一尺度特征图进行处理，输出所述差异结果分割图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准图库根据以下步骤创建：

按照设置的定时巡视路线，获取所述换热站的定时热像图片和定时高清图片，并对所述定时热像图片和定时高清图片进行热像融合，获得基准图，以及根据所述基准图创建所述基准图库。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述实时热像图与预先创建的基准图库进行配准，包括：

确定所述实时热像图的拍摄时间和拍摄点位，并根据所述拍摄时间和拍摄点位从所述基准图库中获取相适配的基准图，以作为所述配准图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述差异结果分割图监测所述换热站是否出现故障，包括：

对所述差异结果分割图进行形态学处理，获得所述差异结果分割图的连通域；

获取所述连通域的平均温度和区域面积；

在所述平均温度超过预设温度、和/或所述区域面积大于预设面积时，确定所述换热站出现故障。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述差异结果分割图判断所述换热站未出现故障时，所述方法还包括：

根据所述实时热像图更新所述基准图库。

6.一种微型嵌入式图像诊断控制平台，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现根据权利要求1-5中任一项所述的换热站的故障监视方法。

7.一种换热站的故障监视系统，其特征在于，所述系统包括：

红外双视模块和3D云台，所述3D云台用于搭载所述红外双视模块，以对所述换热站进行拍摄；

微型嵌入式图像诊断控制平台，用于获取换热站的实时热像图片和实时高清图片，并对所述实时热像图片和实时高清图片进行热像融合，获得实时热像图，以及将所述实时热像图与预先创建的基准图库进行配准，获得配准图；

所述微型嵌入式图像诊断控制平台还用于，将所述实时热像图与所述配准图输入至差异提取网络模型进行差异处理，获取差异结果分割图，并根据所述差异结果分割图监测所述换热站是否出现故障；

所述微型嵌入式图像诊断控制平台具体用于，对所述实时热像图和所述配准图进行特征提取处理，输出不同尺度的下采样特征图，获得第一差异特征图；对所述第一差异特征图进行空洞卷积并行采样，得到第二差异特征图；解码的网络在进行上采样的同时，将之前特征提取模块中对应尺度的下采样实时图像特征图和基准图像特征图同时作为输入，输入至上采样模块，通过上采样融合下采样特征的方式对所述第二差异特征图进行解码，获得所述差异结果分割图；

其中，对所述实时热像图和所述配准图进行特征提取处理的网络包括第一特征提取层、第二特征提取层、第三特征提取层、第四特征提取层、第五特征提取层和第六特征提取层，所述微型嵌入式图像诊断控制平台具体用于，

采用所述第一特征提取层对所述实时热像图和所述配准图进行处理，获得第一尺度特征图；

采用所述第二特征提取层对所述第一尺度特征图进行处理，获得第二尺度特征图；

采用所述第三特征提取层对所述第二尺度特征图进行处理，获得第三尺度特征图；

采用所述第四特征提取层对所述第三尺度特征图进行处理，获得第四尺度特征图；

采用所述第五特征提取层对所述第四尺度特征图进行处理，获得第一特征提取结果特征图；

采用所述第六特征提取层对所述第一特征提取结果特征图进行处理，获得所述第一差异特征图；

其中，通过上采样融合下采样特征的方式对所述第二差异特征图进行解码的网络包括第一上采样层、第二上采样层、第三上采样层和第四上采样层，所述微型嵌入式图像诊断控制平台具体用于，

采用所述第一上采样层对所述第二差异特征图和所述第四尺度特征图进行处理，输出第一特征结果差异图；

采用所述第二上采样层对所述第一特征结果差异图和所述第三尺度特征图进行处理，输出第二特征结果差异图；

采用所述第三上采样层对所述第二特征结果差异图和所述第二尺度特征图进行处理，输出第三特征结果差异图；

采用所述第四上采样层对所述第三特征结果差异图和所述第一尺度特征图进行处理，输出所述差异结果分割图。