CN112465762A - 电力线路测绘方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力线路测绘方法及装置,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和所述图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,特别是涉及一种电力线路测绘方法及装置。
背景技术
电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统,其过程环节包括了发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统。其中,电力线路作为电力系统的重要组成部分之一,其电力线路的架设和检修都是电力系统工作的重要环节之一。在进行电力线路架设过程中,需要对电力线路架设环节中的电力设备、地形和区域建筑等多种部分进行测绘测量。在电力线路检修过程中,需要对电力线路进行综合测绘测量等考察。其中,在如山林或村庄等较为复杂地况上,电力线路的架设检修难度会更大,检修人员需要克服复杂地况完成作业,作业难度大且风险系数高。
目前,随着科技技术和工程技术的发展,在电力线路的测绘过程中,有了多种辅助手段,例如利用低轨卫星或无人机拍摄等。然而,低轨卫星拍摄的卫星图像,只能识别建筑和大型设备。而无人机拍摄的图像为传统视频或图片,受限于无人机的续航和飞行高度等,图像所能展示的信息有限。因此,无论是卫星图像还是无人机图像,均难以为电力线路测绘提供足够的参考信息,在电力线路架设和检修中,仍需要花费大量的人力物力。
发明内容
基于此,有必要针对卫星图像和无人机图像均难以为电力线路测绘提供足够的参考信息,在电力线路架设和检修中,仍需要花费大量的人力物力的问题,提供一种电力线路测绘方法及装置。
一种电力线路测绘方法,包括步骤:
获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像;
根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓;
根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。
上述的电力线路测绘方法,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
在其中一个实施例中,获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像的过程,包括步骤:
获取特定光强度下,拍摄设备在特定高度和特定角度拍摄的区域图像。
在其中一个实施例中,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形的过程,包括步骤:
对区域图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像;
在通道图像中识别出特征图形。
在其中一个实施例中,对区域图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像的过程,包括步骤:
根据电力系统相关设备线路识别,将区域图像按电力系统相关设备线路分布裁剪出设定大小的图像,得到多个裁剪图像;
分别对裁剪图像进行降采样处理和滤波处理,得到加工图像;
对各加工图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像。
在其中一个实施例中,在对各加工图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像的过程之前,还包括步骤:
对加工图像进行自适应增强处理,得到二值化的加工图像。
在其中一个实施例中,确定各特征图形的图形轮廓的过程,包括步骤:
根据预设图像处理算法确定特征图形的特征点;
根据各特征点的连线集合,分析出图形轮廓。
在其中一个实施例中,根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形的过程,包括步骤:
根据亮度差异确定图形轮廓的纵深;
根据不同纵深的图形轮廓建立电力线路的三维图形。
一种电力线路测绘装置,包括:
图像获取模块,用于获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像;
轮廓确定模块,用于根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓;
图形建立模块,用于根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。
上述的电力线路测绘装置,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
一种计算机存储介质,其上存储有计算机指令,计算机指令被处理器执行时实现上述任一实施例的电力线路测绘方法。
上述的计算机存储介质,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现上述任一实施例的电力线路测绘方法。
上述的计算机设备,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
附图说明
图1为一实施方式的电力线路测绘方法流程图;
图2为另一实施方式的电力线路测绘方法流程图;
图3为一实施方式的电力线路拍摄示意图;
图4为又一实施方式的电力线路测绘方法流程图;
图5为再一实施方式的电力线路测绘方法流程图;
图6为一实施方式的电力线路测绘装置模块结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果,以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明,以下所描述的实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种电力线路测绘方法。
图1为一实施方式的电力线路测绘方法流程图,如图1所示,一实施方式的电力线路测绘方法包括步骤S100至步骤S102:
S100,获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像;
在特定光强度下通过拍摄设备拍摄电力线路所在区域的区域图像。其中,通过光强度的限定,便于后续图像分割标准的统一。其中,电力线路所在区域包括已架设电力线路所在的区域或计划架设的电力线路所在区域。电力线路所在区域的区域图像包括电力线路、电力设备、所在地形地貌或建筑等的图像。
在其中一个实施例中,特定光强度包括50000lux至150000lux。
在其中一个实施例中,图2为另一实施方式的电力线路测绘方法流程图,如图2所示,步骤S100中获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像的过程,包括步骤S200:
S200,获取特定光强度下,拍摄设备在特定高度和特定角度拍摄的区域图像。
在步骤S200中,进一步地限定拍摄设备的特定高度和特定角度。在特定光强度下,通过无人机将拍摄设备带到与电力线路所在区域呈一定相对高度的空中,与电力线路呈特定角度对电力线路所在区域进行拍摄。作为一个较优的实施方式,特定高度为以电力线路所在区域为高度起点的相对高度,特定角度为拍摄方向与水平面的夹角。在其中一个实施例中,图3为一实施方式的电力线路拍摄示意图,特定高度h为相对高度150m,特定角度α为45°。
S101,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓;
其中,通过基于亮度差异的图像分割算法对区域图像进行分割。其中,图像分割算法包括图像阈值分割算法或图像二值化算法等。
在其中一个实施例中,如图2所示,步骤S101中根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形的过程,包括步骤S300和步骤S301:
S300,对区域图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像;
S301,在通道图像中识别出特征图形。
其中,通过对图像分割算法中的亮度分量的设定,将区域图像分割成多个图像。其中,电力系统相关设备线路包括电力线路所在区域内与电力线路规划和架设相关的系统组成部分,包括变电站、输电塔和电力线路等。其中,不同系统组成部分在成像后的区域图像上的亮度呈现有差异,可通过亮度分量的设定,将区域图像分割为分别包括不同系统组成部分的通道图像。在其中一个实施例中,可通过预先训练的图像识别模型,在通道图像中识别出电力系统相关设备线路的特征图形,再确定各特征图形的图形轮廓。
在其中一个实施例中,图4又一实施方式的电力线路测绘方法流程图,如图4示,步骤S300中对区域图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像的过程,包括步骤S400至步骤S402:
S400,根据电力系统相关设备线路识别,将区域图像按电力系统相关设备线路分布裁剪出设定大小的图像,得到多个裁剪图像;
通过图像处理算法,在区域图像中分割出电力系统相关设备线路各系统组成部分所在区域的图像,降低后续亮度分割的处理量。
S401,分别对裁剪图像进行降采样处理和滤波处理,得到加工图像;
通过图像处理算法中的降采样处理和滤波处理,得到加工图像。
S402,对各加工图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像。
在其中一个实施例中,如图4示,在步骤S402中对各加工图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像的过程之前,还包括步骤S500:
S500,对加工图像进行自适应增强处理,得到二值化的加工图像。
通过对加工图像进行二值化处理,提高加工图像整体平均灰度值和图像对比度,突出加工图像中不同景物的亮度差异,便于进行亮度分割处理。
S102,根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。
其中,获得的图形轮廓为二维平面图形,即电力系统相关设备线路的线路简图。其中,亮度较大的图形轮廓与拍摄设备的距离较远,以拍摄设备所在位置的三维空间标定作为原点,建立三维图形,完成对电力线路的测绘。
在其中一个实施例中,图5再一实施方式的电力线路测绘方法流程图,如图5示,步骤S102中根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形的过程,包括步骤S600和步骤S601:
S600,根据亮度差异确定图形轮廓的纵深;
S601,根据不同纵深的图形轮廓建立电力线路的三维图形。
进一步地,通过亮度差异以及图形轮廓在区域图像的坐标,建立三维纵深和景深。以拍摄设备所在位置的三维空间标定作为原点,结合轮廓、三维纵深和景深建立电力线路的三维图形,三维图形包括电力系统相关设备线路的图形线条。并通过拍摄设备所在位置的三维空间标定,完成各图形线条的尺寸标定。
上述任一实施例的电力线路测绘方法,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
本发明实施例还提供一种电力线路测绘装置。
图6为一实施方式的电力线路测绘装置模块结构图,如图6所示,一实施方式的电力线路测绘装置包括模块100、模块101和模块102:
图像获取模块100,用于获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像;
轮廓确定模块101,用于根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓;
图形建立模块102,用于根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。
上述的电力线路测绘装置,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现上述任一实施例的电力线路测绘方法。
本领域的技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、终端、或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、RAM、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
与上述的计算机存储介质对应的是,在一个实施例中还提供一种计算机设备,该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中,处理器执行程序时实现如上述各实施例中的任意一种电力线路测绘方法。
上述计算机设备,在获取到特定光强度下电力线路所在区域的区域图像后,根据亮度差异分割出区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓,最后根据亮度差异和图形轮廓建立电力线路的三维图形。基于此,完成对电力线路的测绘,并生成电力线路及其相关设备的三维图形,为相关人员提供直观丰富的参考图,便于开展电力线路架设或检修等具体工程。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电力线路测绘方法,其特征在于,包括步骤:
获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像;
根据亮度差异分割出所述区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓;
根据所述亮度差异和所述图形轮廓建立电力线路的三维图形。
2.根据权利要求1所述的电力线路测绘方法,其特征在于,所述获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像的过程,包括步骤:
获取特定光强度下,拍摄设备在特定高度和特定角度拍摄的区域图像。
3.根据权利要求1所述的电力线路测绘方法,其特征在于,所述根据亮度差异分割出所述区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形的过程,包括步骤:
对所述区域图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像;
在所述通道图像中识别出所述特征图形。
4.根据权利要求3所述的电力线路测绘方法,其特征在于,所述对所述区域图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像的过程,包括步骤:
根据电力系统相关设备线路识别,将所述区域图像按电力系统相关设备线路分布裁剪出设定大小的图像,得到多个裁剪图像;
分别对所述裁剪图像进行降采样处理和滤波处理,得到加工图像;
对各所述加工图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像。
5.根据权利要求4所述的电力线路测绘方法,其特征在于,在对各所述加工图像进行亮度分割,得到不同亮度阈值的通道图像的过程之前,还包括步骤:
对所述加工图像进行自适应增强处理,得到二值化的加工图像。
6.根据权利要求1所述的电力线路测绘方法,其特征在于,所述确定各特征图形的图形轮廓的过程,包括步骤:
根据预设图像处理算法确定所述特征图形的特征点;
根据各所述特征点的连线集合,分析出所述图形轮廓。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的电力线路测绘方法,其特征在于,所述根据所述亮度差异和所述图形轮廓建立电力线路的三维图形的过程,包括步骤:
根据亮度差异确定所述图形轮廓的纵深;
根据不同纵深的图形轮廓建立电力线路的三维图形。
8.一种电力线路测绘装置,其特征在于,包括:
图像获取模块,用于获取特定光强度下电力线路所在区域的区域图像;
轮廓确定模块,用于根据亮度差异分割出所述区域图像内电力系统相关设备线路的特征图形,并确定各特征图形的图形轮廓;
图形建立模块,用于根据所述亮度差异和所述图形轮廓建立电力线路的三维图形。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任意一项所述电力线路测绘方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的电力线路测绘方法的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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