CN111352750B - 一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法及系统，方法包括在若干个搭载不同异构操作系统的识别服务器中分别部署预设种类的影像缺陷识别算法；工作站获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列；队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；所述识别服务器根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果；所述识别服务器将识别结果发送给工作站。本申请提供的方法及系统可以使操作人员同时执行对多条线路的巡检图片和视频的识别任务，在合理对识别服务器进行并行调用的前提下，显著提高了输电线路多源影像缺陷隐患识别的效率。

Description

一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法及系统

技术领域

本发明涉及输电线路通道运维技术领域，尤其涉及一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的异构算法并行调度方法及系统。

背景技术

目前对于输电线路每次巡检作业，均需拍摄大量的影像数据，其中包括可见光、红外、紫外图片和视频等等，运检人员需要根据采集到的影像数据进行分析，进而对影像中存在的缺陷隐患进行识别，以此来获取有用的预警信息。

随着监测工作的发展，影像数据的数据获取量不断增加，为了提高对影像的识别效率，通常会采用识别服务器搭载一些识别算法进行缺陷隐患识别作业。然而，采用单个识别服务器的计算能力有限，其本身又缺少可靠的异构算法并行调度方法，当识别其中某一个任务时，其它识别任务只能等待，这样会严重影响运检人员排查缺陷隐患的效率，进而极大耽误了消除缺陷的最佳时间，给用户造成损失。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法及系统，以解决当前巡检影像缺陷隐患识别效率低以及识别服务器资源得不到充分利用的问题。

本申请提供了一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，包括：

在若干个搭载不同异构操作系统的识别服务器中分别部署预设种类的影像缺陷识别算法；

工作站获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列；

队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；

所述识别服务器根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果；

所述识别服务器将识别结果发送给工作站。

可选的，所述异构操作系统为win10、cbuntu以及windows server 2012之中的一种；所述影像缺陷识别算法包括可见光图像视频缺陷识别算法、红外图像视频缺陷识别算法以及紫外图像视频缺陷识别算法。

可选的，所述识别任务由用户根据网页或C/S客户端输入。

可选的，所述队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器的步骤包括：

队列服务器查询识别服务器状态表；

若识别服务器状态表中存在状态为空闲的识别服务器，则将第一指令发送给其中一个状态为空闲的识别服务器；

若识别服务器状态表中不存在状态为空闲的识别服务器，则间隔预设时长后重新查询识别服务器状态表。

可选的，所述识别服务器接收到第一指令后，将其在识别服务器状态表中的状态更新为繁忙。

可选的，所述方法还包括：

在数据库中生成一条与所述第一指令对应的任务记录；

将任务记录保存在任务记录表中；

将识别结果存入数据库中，同时更新任务记录表中该任务记录的状态为已完成。

可选的，所述按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果的步骤包括：

识别服务器根据第一指令内容在部署的影像缺陷识别算法中选取对应的算法脚本；

按照约定接口方式调用算法脚本；

将识别结果按照预设格式输出到文本文件并存入数据库中；

更新所述识别服务器的状态为空闲。

可选的，所述方法还包括：

用户端将识别结果可视化展示；

识别结果确认。

本申请还提供了一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的系统，对应于上述方法，所述系统包括大容量存储器、工作站、队列服务器及若干个识别服务器；

所述大容量存储器用于存储巡检图像和视频；

所述工作站用于获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列；

所述队列服务器用于提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；

所述识别服务器用于根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果，并将识别结果发送给工作站。

可选的，所述系统还包括数据库；

所述数据库用于保存生成的与所述第一指令对应的任务记录和识别结果，以及显示任务记录的当前状态。

本申请提供的方法及系统至少具备以下有益效果：

一、针对性，本申请针对输电线路而提出，切合线路运维人员的实际需求，提高了线路运维工作人员及时排出输电线路缺陷隐患的效率；

二、智能化，操作人员可以同时识别多条线路的图像或视频，且方便快捷，大大提高了缺陷识别效率，还提高了识别服务器的利用率，避免了服务器资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的方法的应用场景及系统图；

图2为本申请提供的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法流程图；

图3为图2所示方法在另一种实施例下的流程图；

图4为图2所示方法中S300步骤的分解图；

图5为图2所示方法中S400步骤的分解图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，为本申请一种提供的方法的应用场景及系统图；

其中，大容量存储器101用来存储海量的巡检图像和视频，工作站102与大容量存储器101连接，可以调取存储数据及信息，与工作站102相连接的队列服务器103同时与多个识别服务器104相连接，另外，系统中还包括与工作站102连接的数据库105。

参见图2，为本申请一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法流程图；

由图2可知，本申请实施例提供了一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，所述方法具体包括下列步骤：

S100：在若干个搭载不同异构操作系统的识别服务器中分别部署预设种类的影像缺陷识别算法；

根据不同成像原理生成的影像，需要采用不同的影像缺陷识别算法执行缺陷隐患识别的操作，因此提供识别功能的识别服务器均需满足对各种影像的适用性，同时，识别服务器中配置的系统可以根据实际情况进行选择，例如win10、cbuntu以及windows server2012之中的一种，也可以根据需要，将识别服务器配置成多系统；在本实施例中，所述影像缺陷识别算法包括可见光图像视频缺陷识别算法、红外图像视频缺陷识别算法以及紫外图像视频缺陷识别算法，也就是说，本申请的方法可以对各种成像方式下的图像和视频均可完成识别过程。

S200：工作站获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令(后文中可简称为指令)存储在指令队列；

在本实施例中，用户可以是指对巡检结果进行验收的操作人员，还可以指想要对巡检结果进行查询的任何人；用户输入的识别任务，是根据一个用户或多个用户对某个输电线路而提出的，其既可以是不同用户对同一段输电线路提出的不同的识别任务，还可以是同一个用户对不同段输电线路提出的不同识别任务。对于每一个识别任务，都有单独对应的处理过程，相互之间在时间上是并行的关系，而在空间上并不相互影响。

识别任务由用户在工作站提供的输入端创建，通常情况下，识别任务中可包括线路名称、任务名称、巡检时间、资源类型、巡检人员等相关信息，其中提取任务名称和资源类型作为关键信息生成识别指令，指令用于指示后续识别操作。

进一步的，用户创建识别任务可以根据网页或C/S客户端输入；采用此方式便于用户输入以及对识别结果的直观查阅；

c/s(Client/Server):客户端/服务端,C/S架构是一种典型的两层架构，其客户端包含一个或多个在用户的电脑上运行的程序，而服务器端有两种，一种是数据库服务器端，客户端通过数据库连接访问服务器端的数据；另一种是Socket服务器端，服务器端的程序通过Socket与客户端的程序通信。客户端需要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。这种架构中，作为客户端的部分需要承受很大的压力，因为显示逻辑和事务处理都包含在其中，通过与数据库的交互(通常是SQL或存储过程的实现)来达到持久化数据，以此满足实际项目的需要。

进一步的，由图3可知，在生产识别指令的同时，所述方法还包括：

S201：工作站会在数据库中生成一条与所述第一指令对应的任务记录，用来保存任务的信息和状态，其中的信息包含识别任务的全部相关信息，以便于任何人查看关于该条任务的任何记录，其中的状态用于显示该条任务是否完成，表示状态可以采用未完成时不显示，当完成后在相应的状态栏显示“已完成”字样。

S202：将任务记录保存在任务记录表中；任务记录表是将所有任务记录进行整合，并通常采用时间顺序进行排列，便于用户进行查询任务信息以及任务状态；其排序方式也可为其它，在此不作限制。

S203：将识别结果存入数据库中，同时更新任务记录表中该任务记录的状态为已完成；当得到了识别结果后，将识别结果展示给用户的同时存入数据库中保存，用于后续的数据分析、数据统计等，此时表示该任务已完成，因此对应将任务记录表中状态进行更新，应当认为，除了更新状态之外，还包括将任务完成的相关信息例如完成时间等信息存入任务记录中。

指令队列中可能同时存在多条等待执行的指令，此时可以按照预设规则(例如时间顺序)依次将每条指令执行下序步骤：

S300：队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；

要想根据第一指令执行相应的识别过程，必须要保证当前状态下有识别服务器可用，即存在未执行识别过程的识别服务器，因此，本步骤S300在执行时需要对所有识别服务器的状态首先进行判断，具体的，由图4可知，S300的分步步骤为：

S301：队列服务器查询识别服务器状态表；识别服务器状态表是在队列服务器与各识别服务器间建立连接的同时生成的，即将各个识别服务器的后台程序注册到队列服务器中，状态表用于显示各个识别服务器当前状态，例如表中不限于展示信息包括“识别服务器1：空闲；识别服务器2：繁忙；……”等，当队列服务器需要提取一条第一指令时，首先需要查看识别服务器状态表中是否存在空闲的识别服务器。

S302：若识别服务器状态表中存在状态为空闲的识别服务器，则将第一指令发送给其中一个状态为空闲的识别服务器；需要说明的是，如果存在多个空闲的识别服务器，此时可以按照服务器列表顺序依次选取即将发送至的识别服务器，也可以在所有空闲的识别服务器中随即挑选一个作为即将发送至的识别服务器，在此不作限制；另外，当同时处理多个识别任务时，队列服务器可一次选取出多个空闲状态的识别服务器，再逐个向这些识别服务器依次发送各自的指令。

进一步的，为了避免刚收到指令的识别服务器收到多余指令，在所述识别服务器接收到第一指令后，需要同时将其在识别服务器状态表中的状态更新为繁忙，这样再根据其他指令查询空闲的识别服务器时，该识别服务器就不会被选取。

S303：若识别服务器状态表中不存在状态为空闲的识别服务器，则间隔预设时长后重新查询识别服务器状态表。

当所有识别服务器均处于繁忙状态时，说明没有识别服务器满足立即执行识别过程的要求，此时必须将识别任务处于等待状态，直到有识别服务器恢复空闲状态为止，这就要求队列服务器周期性地获取各个识别服务器的状态，通常设定一段预设时长的间隔后重新查询识别服务器状态表，当得知有空闲的识别服务器出现时，立即执行步骤S302，保证识别工作继续进行。可见，采用上述方法，当有多个识别任务同时或先后需要识别的情况下，可以同时调度多个异构系统的识别服务器，大大提高了识别效率以及识别服务器的利用率。

S400：所述识别服务器根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果；具体的，由图5可知，本步骤可细化为：

S401：识别服务器根据第一指令内容在部署的影像缺陷识别算法中选取对应的算法脚本；

S402：按照约定接口方式调用算法脚本；

S403：将识别结果按照预设格式输出到文本文件并存入数据库中；

S404：更新所述识别服务器的状态为空闲。

识别服务器在收到指令后，会根据指令中的关键信息中包含的资源类型来选择调用哪种算法脚本，再按照约定的接口方式调用脚本，具体的接口方式可根据实施者的需要进行设计，在一种可行性实施例中，可以将接口方式设计为：

python imgdetection.py srcdir outdir resname，各参数说明：

当识别过程完成后，识别服务器将得到的识别结果一方面写到固定格式的文本文件(例如txt)中，另一方面把识别结果写入数据库中的相关表中备用。

其中，文本文件的格式可根据实施者的需要进行设计，在一种可行性实施例中，可以设计成：

filename,classname,score,xmin,ymin,xmax,ymax

最后，在数据库的识别服务器状态表中将原本繁忙的状态恢复为空闲状态，标志着这个识别服务器可以继续提供队列服务器的调度。

S500：所述识别服务器将识别结果发送给工作站；操作人员或查询者可以在工作站配置的可操作终端对识别结果进行查看、下载等操作。

进一步的，在步骤S500之后，所述方法还包括：

用户端将识别结果可视化展示；为了让操作人员更加直观、有效地查阅识别结果，可以采用图标、图片、列表等多种方式进行可视化展示；

识别结果确认；在一些需求下，需要操作人员对根据识别结果对识别过程进行反馈、确认等操作，例如对识别过程进行评价、对识别结果的精确性、重要性指标实施判定等，可以通过在工作站终端配置相应的软件完成上述功能。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，包括在若干个搭载不同异构操作系统的识别服务器中分别部署预设种类的影像缺陷识别算法；工作站获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列；队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；所述识别服务器根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果；所述识别服务器将识别结果发送给工作站。本申请提供的方法可以使操作人员同时执行对多条线路的巡检图片和视频的识别任务，在合理对识别服务器进行并行调用的前提下，显著提高了输电线路多源影像缺陷隐患识别的效率。

如图1所示，本申请还提供了一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的系统，所述系统用于执行上述的方法，所述系统包括大容量存储器、工作站、队列服务器及若干个识别服务器；

所述大容量存储器用于存储巡检图像和视频；

所述工作站用于获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列；

所述队列服务器用于提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；

所述识别服务器用于根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果，并将识别结果发送给工作站。

进一步的，所述系统还包括数据库；

所述数据库用于保存生成的与所述第一指令对应的任务记录和识别结果，以及显示任务记录的当前状态。

本实施例中提供的系统中各部分的功能可参照上述方法中的说明，在此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述方法包括：

在若干个搭载不同异构操作系统的识别服务器中分别部署预设种类的影像缺陷识别算法；

工作站获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列，每一个所述识别任务都有单独对应的处理过程，相互之间在时间上是并行的关系，而在空间上并不相互影响；

队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；

所述识别服务器根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果；

所述识别服务器将识别结果发送给工作站。

2.根据权利要求1所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述异构操作系统为win10、cbuntu以及windows server 2012之中的一种；所述影像缺陷识别算法包括可见光图像视频缺陷识别算法、红外图像视频缺陷识别算法以及紫外图像视频缺陷识别算法。

3.根据权利要求1所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述识别任务由用户根据网页或C/S客户端输入。

4.根据权利要求1所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述队列服务器提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器的步骤包括：

队列服务器查询识别服务器状态表；

若识别服务器状态表中存在状态为空闲的识别服务器，则将第一指令发送给其中一个状态为空闲的识别服务器；

若识别服务器状态表中不存在状态为空闲的识别服务器，则间隔预设时长后重新查询识别服务器状态表。

5.根据权利要求4所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述识别服务器接收到第一指令后，将其在识别服务器状态表中的状态更新为繁忙。

6.根据权利要求1所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在数据库中生成一条与所述第一指令对应的任务记录；

将任务记录保存在任务记录表中；

将识别结果存入数据库中，同时更新任务记录表中该任务记录的状态为已完成。

7.根据权利要求1所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果的步骤包括：

识别服务器根据第一指令内容在部署的影像缺陷识别算法中选取对应的算法脚本；

按照约定接口方式调用算法脚本；

将识别结果按照预设格式输出到文本文件并存入数据库中；

更新所述识别服务器的状态为空闲。

8.根据权利要求1所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的方法，其特征在于，所述方法还包括：

用户端将识别结果可视化展示；

识别结果确认。

9.一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的系统，所述系统用于执行权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述系统包括大容量存储器、工作站、队列服务器及若干个识别服务器；

所述大容量存储器用于存储巡检图像和视频；

所述工作站用于获取用户输入的识别任务，并根据所述识别任务生成第一指令存储在指令队列，每一个所述识别任务都有单独对应的处理过程，相互之间在时间上是并行的关系，而在空间上并不相互影响；

所述队列服务器用于提取所述指令队列中的一条第一指令并发送给状态为空闲的识别服务器；

所述识别服务器用于根据接收到的第一指令，按照约定好的接口方式调用识别算法脚本，得到识别结果，并将识别结果发送给工作站。

10.根据权利要求9所述的一种用于输电线路多源影像缺陷隐患识别的系统，其特征在于，所述系统还包括数据库；

所述数据库用于保存生成的与所述第一指令对应的任务记录和识别结果，以及显示任务记录的当前状态。