CN114926723B - 一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质 - Google Patents
一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114926723B CN114926723B CN202210654553.3A CN202210654553A CN114926723B CN 114926723 B CN114926723 B CN 114926723B CN 202210654553 A CN202210654553 A CN 202210654553A CN 114926723 B CN114926723 B CN 114926723B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sub
- block
- blocks
- transmission line
- power transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 22
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 21
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 16
- 230000003245 working effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003062 neural network model Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/16—Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N20/00—Machine learning
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/40—Extraction of image or video features
- G06V10/42—Global feature extraction by analysis of the whole pattern, e.g. using frequency domain transformations or autocorrelation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
- G06V10/764—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning using classification, e.g. of video objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Algebra (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电网检测技术领域的一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质,所述方法包括:响应于所接收到的输电线路图像的子块的特征向量,采用预构建并训练好的识别模型对子块中的干扰物进行识别,获取该子块的干扰物识别概率;根据子块的干扰物识别概率,获取输电线路周边干扰物识别结果;本发明将以像素为单位的图像基本单元转换成以块为单位的基本单元,并用特征向量来表达,降低了像素表达图像的数据量,在保证检测精度的同时提高检测速度,具有更好的工作效果,适用于较为偏远的地区进行工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质,属于电网检测技术领域。
背景技术
随着我国城镇化建设进程的加快,各地大规模基导致输电线路通道被压缩,输电保护区内的违章建房植树、施工作业突发性和季节外侵等给线路的安全稳定运行构成较大威胁,外侵原因引发设备故障已经为线路原因的主要之一。由于输电线路外侵具有很大随机性,运行单位防不胜防,因此需要研究外侵的智能检测技术。
服务器端现有技术中有基于PointCNN的神经网络模型来检测包含建筑等事物的复杂场景下树木信息,提高该场景下树木检测精度。但通常针对的是遥感的远距离、大规模树木检测,难以应用于近距离、小规模树木检测,且使用遥感手段成本较高。此外,现有技术中也有通过建立BP神经网络预测树木生长高度的方法,但其时间范围上的尺度更大,不能实时的监测和识别树木干扰物。
而且,无论哪种现有技术,均需要在现场采集大量图像传输至服务器进行判断,这使得对于通信信道的带宽要求较高。而需要进行输电线周边干扰物检测的场景常常处于较为偏远的地区,通信带宽较小,无法传递大量图片,导致检测的精度和检测速度较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质,解决输电线路周边干扰物检测工作的精度和检测速度较差的问题。
为解决上述技术问题,本发明是采用下述技术方案实现的:
第一方面,本发明提供了一种输电线路周边干扰物识别方法,所述方法包括:
响应于所接收到的输电线路图像的子块的特征向量,采用预构建并训练好的识别模型对子块中的干扰物进行识别,获取该子块的干扰物识别概率;
根据子块的干扰物识别概率,获取输电线路周边干扰物识别结果;
其中,所述子块通过对输电线路图像进行横、纵向划分获取;所述子块的特征向量根据子块的坐标及子块的像素计算获取;所述识别模型是通过依次建模任一子块与不同尺度下的邻域子块之间、子块的不同分量之间、子块的不同尺度下的邻域之间的关系,并依据带有标记的样本图像进行学习获取的。
所述子块的特征向量[a,b,c]的表达式如公式(1)所示:
式中:mn为每个子块所包含的像素数,i(Y,y)代表每个像素,Y为像素在子块中的横方向的坐标、y为像素在子块中的纵方向的坐标。
所述识别模型的构建方法包括:
步骤A:将子块的特征向量按照维度展开,获取子块的特征向量的三个分量矩阵
步骤B:根据预选取的尺度建立三个不同尺度的局部二维模板W1、W2、W3,分别作用于子块的特征向量的三个分量矩阵上,用于建立任一子块与不同尺度下的邻域子块之间可能存在的关系;
步骤C:建立局部三维模板V1,分别作用于步骤B的结果上,用于建立子块的不同分量之间可能存在的关系;
步骤D:建立局部三维模板V2,分别作用于步骤C的结果上,用于建立子块的不同尺度下的邻域之间可能存在的关系;
步骤E:根据步骤D的结果建立子块的干扰物识别概率Z(u,v)的计算模型:
式中:Ψ表示步骤D的结果;p、q表示子块在当前模板中的位置坐标,u、 v表示子块在输电线图像划分时横、纵方向上的顺序坐标;Q(p,q,u,v)表示Ψ(p,q)与Z(u,v)之间的关系权重;β4为线性调整量;σ4为非线性函数;N表示输电线图像划分时横、纵方向的划分数量。
将三个不同尺度的局部二维模板W1、W2、W3,分别作用于子块的特征向量的三个分量矩阵上获取的结果如下:
将局部二维模板W1分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W1的尺寸为3乘以3,包含9个变量,p、q对应于W1其取值为-1,0,1;以W1为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Fa、Fb、Fc,其对应坐标处的值Fa(u,v)、Fb(u,v)、Fc(u,v)与对应坐标处/>邻域周围的值与模板W1确定;β1为线性调整量;σ1为非线性函数,用于建立Fa、Fb、 Fc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
式中参数θ用于使x=0处产生一个不连续点;0<θ<0.1;
将局部二维模板W2分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W2的尺寸为5乘以5,包含25个变量,p、q对应于W2其取值为-2,-1,0,1,2,以W2为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Ga、Gb、Gc,其对应坐标处的值Ga(u,v)、Gb(u,v)、Gc(u,v)与对应坐标处/> 邻域周围的值与模板W2确定;σ2为非线性函数,σ2(x)用于建立Ga、Gb、 Gc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
将局部二维模板W3分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W3的尺寸为7乘以7,包含49个变量,-3≤p,q≤3,p,q∈整数表示子块当前模板中的位置坐标;以W3为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Ha、Hb、Hc,其对应坐标处的值Ha(u,v)、Hb(u,v)、Hc(u,v)与对应坐标处/>邻域周围的值与模板W3确定;σ3为非线性函数,用于建立Ha、Hb、Hc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
将局部三维模板V1分别作用于步骤B的结果上,得到如下结果:
其中,
其中,
其中,
式(8)、(9)、(10)中,k表示遍历参量,k∈{1,2,3};Φ11(u,v)、Φ12(u,v)、Φ13(u,v)分别表示三维模板V1作用于式(2)的结果Fa、Fb、Fc,式(4)的结果Ga、Gb、Gc,式(6)的结果Ha、Hb、Hc后的结果;β2为线性调整量;σ4为非线性函数,用于使Φ11(u,v)、Φ12(u,v)、Φ13(u,v)能够对非线性关系进行建模,定义如下:
将局部三维模板V2分别作用于步骤C的结果上,得到如下结果:
其中,β3为线性调整量。
所述识别模型学习过程中优选代价函数为:
其中,为对应于某张样本图像标注的真实值,Z(u,v)表示根据样本图像输入计算出的Z的估计值;0.1<λ<1为控制参数。
第二方面,本发明提供了一种输电线路周边干扰物报警触发方法,包括采用第一方面任一项所述的识别方法,获取输电线路图像中各子块的干扰物识别概率Z(u,v);
如果子块S(u,v)是关键子块且Z(u,v)>0.6,则触发干扰物报警;
如果S(u,v)不是关键子块,但S(u,v)是位于预标定的警戒区域内,且 Z(u,v)>0.8,则触发干扰物报警;
否则,不报警;
其中,所述关键子块是指与输电线路图像中的输电线路存在重叠部分的子块;如果一个子块超过一半的像素位于预标定的警戒区域内,则判定该子块位于警戒区域内,否则,判定该子块位于警戒区域外。
第三方面,本发明提供一种服务器,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第一方面和第二方面任一项所述方法的步骤。
第四方面,计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面和第二方面任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:
1、该输电线路周边干扰物识别方法,将以像素为单位的图像基本单元转换成以块为单位的基本单元,并用特征向量来表达,降低了像素表达图像的数据量,在保证检测精度的同时提高检测速度;
2、本发明提出通过建立适用于输电线路的干扰物的专用识别模型,并对模型进行学习的方法,通过依次建模任一子块与其不同范围内的相邻子块之间、子块的不同分量之间、子块的不同尺度下的邻域之间的关系,模拟图像子块与干扰物的非线性识别模型,从而实现对子块中干扰物的高精度识别。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的一种输电线路周边干扰物报警触发方法的输电线路和警戒区域标注示意图;
图2是根据本发明实施例提供的一种输电线路周边干扰物报警触发方法的报警判别流程图。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一:
本实施例提供的一种输电线路周边干扰物识别方法可应用于终端,可以由输电线路周边干扰物识别装置来执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式实现,该装置可以集成在终端中,例如:任一具备通信功能的智能手机,平板电脑或计算机设备。
本发明实施例提供的一种输电线路周边干扰物识别方法,可以由服务器端执行,所述方法包括:
响应于所接收到的输电线路图像的子块的特征向量,采用预构建并训练好的识别模型对子块中的干扰物进行识别,获取该子块的干扰物识别概率;
根据子块的干扰物识别概率,获取输电线路周边干扰物识别结果;
其中,所述子块通过对输电线路图像进行横、纵向划分获取;所述子块的特征向量根据子块的坐标及子块的像素计算获取;所述识别模型是通过依次建模任一子块与不同尺度下的邻域子块之间、子块的不同分量之间、子块的不同尺度下的邻域之间的关系,并依据带有标记的样本图像进行学习获取的,以实现对子块中干扰物的高精度识别。
在对于输电线路图像进行横、纵向划分时,将其按照几何坐标在横、纵方向各自等分为N份,从而将输电线路图像划分为N*N个子块,可选的,N为64。
本发明实施例提供的输电线路周边干扰物识别方法将以像素为单位的图像基本单元转换成以块为单位的基本单元,并用特征向量来表达,降低了像素表达图像的数据量,在保证检测精度的同时提高检测速度。
需要说明的是,在本发明实施例中,子块的划分以及子块的特征向量计算方法可以由现场端执行,根据子块的特征向量利用识别模型获取子块的干扰物识别概率可以由服务器端执行,通过使用在现场采集图像并转换为子块的特征向量,再传输到识别模型的方法,大大降低了图像数据传输的数据量,并且具备同等对干扰物的识别准确率,由于特征向量的数据量远低于图像像素的数据量,因此提高了传输效率。
在本发明实施例中,所述子块的特征向量[a,b,c]的表达式如公式(1)所示:
式中:mn为每个子块所包含的像素数,i(Y,y)代表每个像素,Y为像素在子块中的横方向的坐标、y为像素在子块中的纵方向的坐标。
所述识别模型的构建方法包括:
步骤A:将子块的特征向量按照维度展开,获取子块的特征向量的三个分量矩阵
步骤B:根据预选取的尺度建立三个不同尺度的局部二维模板W1、W2、W3,分别作用于子块的特征向量的三个分量矩阵上,用于建立任一子块与不同尺度下的邻域子块之间可能存在的关系;
步骤C:建立局部三维模板V1,分别作用于步骤B的结果上,用于建立子块的不同分量之间可能存在的关系;
步骤D:建立局部三维模板V2,分别作用于步骤C的结果上,用于建立子块的不同尺度下的邻域之间可能存在的关系;
步骤E:根据步骤D的结果建立子块的干扰物识别概率Z(u,v)的计算模型:
式中:Ψ表示步骤D的结果;p、q表示子块在当前模板中的位置坐标,u、 v表示子块在输电线图像划分时横、纵方向上的顺序坐标;Q(p,q,u,v)表示Ψ(p,q)与Z(u,v)之间的关系权重;β4为线性调整量;σ4为非线性函数;N表示输电线图像划分时横、纵方向的划分数量。
其中,S表示由一幅图像的子块组成的集合,S(u,v)表示对应的一个子块;也是一个特征向量,将其特征向量按照维度展开,可得三个分量S[u,v,a]、 S[u,v,b]、S[u,v,c],其中S[u,v,a]表示图像的子块S(u,v)的特征向量的a分量, S[u,v,b]表示图像的子块S(u,v)的特征向量的b分量、S[u,v,c]表示图像的子块 S(u,v)的特征向量的c分量,令表示所有子块的特征向量的a分量组成的矩阵,/>表示所有子块的特征向量的b分量组成的矩阵,表示所有子块的特征向量的 c分量组成的矩阵。
0≤Z(u,v)≤1,Z(u,v)的值越大,表示包含干扰物的概率越高;当 Z(u,v)=1时,表示子块中包含干扰物;当Z(u,v)=0时,表示不包含干扰物。
将三个不同尺度的局部二维模板W1、W2、W3,分别作用于子块的特征向量的三个分量矩阵上获取的结果如下:
将局部二维模板W1分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W1的尺寸为3乘以3,包含9个变量,p、q对应于W1其取值为-1,0,1;以W1为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Fa、Fb、Fc,其对应坐标处的值Fa(u,v)、Fb(u,v)、Fc(u,v)与对应坐标处/>邻域周围的值与模板W1确定;β1为线性调整量;σ1为非线性函数,用于建立Fa、Fb、 Fc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
式中参数θ用于使x=0处产生一个不连续点;0<θ<0.1;
将局部二维模板W2分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W2的尺寸为5乘以5,包含25个变量,p、q对应于W2其取值为-2,-1,0,1,2,以W2为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Ga、Gb、Gc,其对应坐标处的值Ga(u,v0、Gb(u,v)、Gc(u,v)与对应坐标处/> 邻域周围的值与模板W2确定;σ2为非线性函数,σ2(x0用于建立Ga、Gb、 Gc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
将局部二维模板W3分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W3的尺寸为7乘以7,包含49个变量,-3≤p,q≤3,p,q∈整数表示子块当前模板中的位置坐标;以W3为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Ha、Hb、Hc,其对应坐标处的值Ha(u,v)、Hb(u,v)、Hc(u,v)与对应坐标处/>邻域周围的值与模板W3确定;σ3为非线性函数,用于建立Ha、Hb、Hc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
其中,可选的,θ为0.03。
本实施例中,将局部三维模板V1分别作用于步骤B的结果上,得到如下结果:
其中,
其中,
其中,
式(8)、(9)、(10)中,k表示遍历参量,k∈{1,2,3};Φ11(u,v)、Φ12(u,v)、Φ13(u,v)分别表示三维模板V1作用于式(2)的结果Fa、Fb、Fc,式(4)的结果Ga、Gb、Gc,式(6)的结果Ha、Hb、Hc后的结果;β2为线性调整量;σ4为非线性函数,用于使Φ11(u,v)、Φ12(u,v)、Φ13(u,v)能够对非线性关系进行建模,定义如下:
本实施例中,V1是一个3*3*3大小的三维模板,用于建立子块的不同分量之间可能存在的关系。
将局部三维模板V2分别作用于步骤C的结果上,得到如下结果:
其中,β3为线性调整量。
本实施例中,识别模型学习过程中优选代价函数为:
其中,为对应于某张样本图像标注的真实值,Z(u,v)表示根据样本图像输入计算出的Z的估计值;0.1<λ<1为控制参数。
对应的真实值为0或者1;0.1<λ<1为控制参数,有助于提高模型对噪声的鲁棒性,可选的,λ=0.3;
通过该代价函数能够快速收敛,且识别精度高。
实施例二:
本发明实施例还提供了一种输电线路周边干扰物报警触发方法,包括采用实施例一所述的识别方法,获取输电线路图像中各子块的干扰物识别概率Z(u,v);
如果子块S(u,v)是关键子块且Z(u,v)>0.6,则触发干扰物报警;
如果S(u,v)不是关键子块,但S(u,v)是位于预标定的警戒区域内,且 Z(u,v)>0.8,则触发干扰物报警;
否则,不报警;
其中,所述关键子块是指与输电线路图像中的输电线路存在重叠部分的子块;如果一个子块超过一半的像素位于预标定的警戒区域内,则判定该子块位于警戒区域内,否则,判定该子块位于警戒区域外。
本实施例中,由图1可知,在对于输电线路图像进行警戒区域的划分工作时,在输电线路图像确定后,先在图像上标注一条直线,对应于图像中的一条输电线路;再根据输电线路标注两条直线,划分出与该输电线路相关的需要警戒的区域,该两条直线称为警戒线,警戒线与输电线路在图像内不存在交点,并且分别位于输电线路的异侧;由警戒线和图像边缘所组成的、并且包含输电线路的区域称为警戒区域;
本实施例中,如果输电线路在图像中的位置发生变化,按照前述方法重新标注;
通过建立图像中输电线路、警戒线和警戒区域的标记的方法,并根据标记的不同设置不同的识别判别条件,细化了识别范围,有助于提高识别准确率。
实施例三:
本发明实施例还提供了一种终端,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行实施例一和实施例二所述方法的步骤。
其中,处理器可以包括服务器端和/或现场端。
在执行实施例一所述方法的步骤时,输电线路图像的子块划分及子块的特征向量的获取方法可以由现场端执行,现场端按照预定的采集帧率采集输电线路图像,将采集的输电线路图像进行划分,以获取子块并可以根据实施例一中公式(1)所示的公式计算子块的特征向量,将计算后的子块的特征向量按采集帧率传回给服务器端;传送时,可以根据视角变化情况有选择的将一帧完整图像传给服务器端。
服务器端接收现场端传回的子块的特征向量,可由人工在服务器端对于图像进行输电线路、警戒区域的划分工作,服务器端根据预构建的识别模型对于特征向量进行识别,输出每个子块对应的干扰物识别概率。
需要说明的是,当现场端的视角发生变化、导致输电线路在视场中的位置发生变化时,现场端应重新将一张完整的输电线路图像传回给服务器端,服务器端应当对输电线路图像重新进行输电线路、警戒区域的划分;但在一般情况下,摄像机的视场不会发生变化,因此传递完整输电线路图像的几率较低;由于特征向量的数据量远低于图像像素的数据量,因此提高了传输效率。
在处理器执行实施例二所述方法的步骤时,可以由服务器端执行,根据识别模型和接收到的特征向量得到子块的干扰物识别概率,结合警戒区域和输电线路的位置触发相应的报警。
由于本发明实施例所提供的终端可执行本发明实施例一和实施例二所提供的方法,因此,本发明实施例所提供的终端具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四:
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现实施例一和实施例二所述方法的步骤。
由于本发明实施例所提供的存储介质可执行本发明实施例一和实施例二所提供的方法,因此,其具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种输电线路周边干扰物识别方法,其特征在于,所述方法包括:
响应于所接收到的输电线路图像的子块的特征向量,采用预构建并训练好的识别模型对子块中的干扰物进行识别,获取该子块的干扰物识别概率;
根据子块的干扰物识别概率,获取输电线路周边干扰物识别结果;
其中,所述子块通过对输电线路图像进行横、纵向划分获取;所述子块的特征向量根据子块的坐标及子块的像素计算获取;所述识别模型是通过依次建模任一子块与不同尺度下的邻域子块之间、子块的不同分量之间、子块的不同尺度下的邻域之间的关系,并依据带有标记的样本图像进行学习获取的;
其中,所述识别模型的构建方法包括:
步骤A:将子块的特征向量按照维度展开,获取子块的特征向量的三个分量矩阵
步骤B:根据预选取的尺度建立三个不同尺度的局部二维模板W1、W2、W3,分别作用于子块的特征向量的三个分量矩阵上,用于建立任一子块与不同尺度下的邻域子块之间可能存在的关系;
步骤C:建立局部三维模板V1,分别作用于步骤B的结果上,用于建立子块的不同分量之间可能存在的关系;
步骤D:建立局部三维模板V2,分别作用于步骤C的结果上,用于建立子块的不同尺度下的邻域之间可能存在的关系;
步骤E:根据步骤D的结果建立子块的干扰物识别概率Z(u,v)的计算模型:
式中:Ψ表示步骤D的结果;p、q表示子块在当前模板中的位置坐标,u、v表示子块在输电线图像划分时横、纵方向上的顺序坐标;Q(p,q,u,v)表示Ψ(p,q)与Z(u,v)之间的关系权重;β4为线性调整量;σ4为非线性函数;N表示输电线图像划分时横、纵方向的划分数量。
2.根据权利要求1所述的输电线路周边干扰物识别方法,其特征在于,所述子块的特征向量[a,b,c]的表达式如公式(1)所示:
式中:mn为每个子块所包含的像素数,i(Y,y)代表每个像素,Y为像素在子块中的横方向的坐标、y为像素在子块中的纵方向的坐标。
3.根据权利要求1所述的输电线路周边干扰物识别方法,其特征在于,将三个不同尺度的局部二维模板W1、W2、W3,分别作用于子块的特征向量的三个分量矩阵上获取的结果如下:
将局部二维模板W1分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W1的尺寸为3乘以3,包含9个变量,p、q对应于W1其取值为-1,0,1,以W1为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Fa、Fb、Fc,其对应坐标处的值Fa(u,v)、Fb(u,v)、Fc(u,v)与对应坐标处/>邻域周围的值与模板W1确定;β1为线性调整量;σ1为非线性函数,用于建立Fa、Fb、Fc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
式中参数θ用于使x=0处产生一个不连续点;0<θ<0.1;
将局部二维模板W2分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W2的尺寸为5乘以5,包含25个变量,p、q对应于W2其取值为-2,-1,0,1,2,以W2为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Ga、Gb、Gc,其对应坐标处的值Ga(u,v)、Gb(u,v)、Gc(u,v)与对应坐标处/> 邻域周围的值与模板W2确定;σ2为非线性函数,σ2(x)用于建立Ga、Gb、Gc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
将局部二维模板W3分别作用于子块的分量矩阵上,即:
W3的尺寸为7乘以7,包含49个变量,-3≤p,q≤3,p,q∈整数表示子块当前模板中的位置坐标;以W3为模板依次遍历子块的分量矩阵得到三个矩阵Ha、Hb、Hc,其对应坐标处的值Ha(u,v)、Hb(u,v)、Hc(u,v)与对应坐标处/>邻域周围的值与模板W3确定;σ3为非线性函数,用于建立Ha、Hb、Hc与/>的非线性关系的自由度,定义如下:
4.根据权利要求3所述的输电线路周边干扰物识别方法,其特征在于,将局部三维模板V1分别作用于步骤B的结果上,得到如下结果:
其中,
其中,
其中,
式(8)(9)、(10)中,k表示遍历参量,k∈{1,2,3};Φ11(u,v)、Φ12(u,v)、Φ13(u,v)分别表示三维模板V1 作用于式(2)的结果Fa、Fb、Fc,式(4)的结果Ga、Gb、Gc,式(6)的结果Ha、Hb、Hc后的结果;β2为线性调整量;σ4为非线性函数,用于使Φ11(u,v)、Φ12(u,v)、Φ13(u,v)能够对非线性关系进行建模,定义如下;
5.根据权利要求4所述的输电线路周边干扰物识别方法,其特征在于,将局部三维模板V2分别作用于步骤C的结果上,得到如下结果:
其中,β3为线性调整量。
6.根据权利要求1至5任一项所述的输电线路周边干扰物识别方法,其特征在于,所述识别模型学习过程中优选代价函数为:
其中,为对应于某张样本图像标注的真实值,Z(u,v)表示根据样本图像输入计算出的Z的估计值;0.1<λ<1为控制参数。
7.一种输电线路周边干扰物报警触发方法,其特征在于,包括采用权利要求1至6任一项所述的识别方法,获取输电线路图像中各子块的干扰物识别概率Z(u,v);
如果子块S(u,v)是关键子块且Z(u,v)>0.6,则触发干扰物报警;
如果S(u,v)不是关键子块,但S(u,v)是位于预标定的警戒区域内,且Z(u,v)>0.8,则触发干扰物报警;
否则,不报警;
其中,所述关键子块是指与输电线路图像中的输电线路存在重叠部分的子块;如果一个子块超过一半的像素位于预标定的警戒区域内,则判定该子块位于警戒区域内,否则,判定该子块位于警戒区域外。
8.一种服务器,其特征在于,包括处理器及存储介质;
所述存储介质用于存储指令;
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~7任一项所述方法的步骤。
9.一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,该程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210654553.3A CN114926723B (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210654553.3A CN114926723B (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114926723A CN114926723A (zh) | 2022-08-19 |
CN114926723B true CN114926723B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=82815063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210654553.3A Active CN114926723B (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114926723B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020173177A1 (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-03 | 研祥智能科技股份有限公司 | 物体色差缺陷检测方法、装置、计算机设备及存储介质 |
CN111797890A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-10-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于检测输电线路设备缺陷的方法及系统 |
CN113096075A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-09 | 南京理工大学 | 输电线路缠绕异物清除器的入侵物检测方法及系统 |
CN113449769A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-28 | 内蒙古工业大学 | 输电线路覆冰识别模型训练方法、识别方法及存储介质 |
CN114299359A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-08 | 山东浪潮科学研究院有限公司 | 一种检测输电线路故障的方法、设备及存储介质 |
-
2022
- 2022-06-10 CN CN202210654553.3A patent/CN114926723B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020173177A1 (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-03 | 研祥智能科技股份有限公司 | 物体色差缺陷检测方法、装置、计算机设备及存储介质 |
CN111797890A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-10-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于检测输电线路设备缺陷的方法及系统 |
CN113096075A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-09 | 南京理工大学 | 输电线路缠绕异物清除器的入侵物检测方法及系统 |
CN113449769A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-09-28 | 内蒙古工业大学 | 输电线路覆冰识别模型训练方法、识别方法及存储介质 |
CN114299359A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-08 | 山东浪潮科学研究院有限公司 | 一种检测输电线路故障的方法、设备及存储介质 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于局部特征和集成学习的鲁棒彩色人脸识别算法;邵珠宏;欧阳军林;廖帆;舒华忠;;东南大学学报(自然科学版);20150320(02);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114926723A (zh) | 2022-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111179324B (zh) | 基于颜色和深度信息融合的物体六自由度位姿估计方法 | |
CN111340797A (zh) | 一种激光雷达与双目相机数据融合检测方法及系统 | |
CN110222760A (zh) | 一种基于winograd算法的快速图像处理方法 | |
CN111612841A (zh) | 目标定位方法及装置、移动机器人及可读存储介质 | |
CN108596032B (zh) | 一种视频中打架行为检测方法、装置、设备及介质 | |
CN115375868A (zh) | 地图显示和遥感地图显示方法、计算设备以及存储介质 | |
CN112580434B (zh) | 一种基于深度相机的人脸误检优化方法、系统及人脸检测设备 | |
CN114445661A (zh) | 一种基于边缘计算的嵌入式图像识别方法 | |
CN115019254A (zh) | 一种输电区域异物入侵检测方法、装置、终端及存储介质 | |
CN115272826A (zh) | 一种基于卷积神经网络的图像识别方法、装置及系统 | |
CN112668675B (zh) | 一种图像处理方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN114926723B (zh) | 一种输电线路周边干扰物识别与报警触发方法、终端及存储介质 | |
CN111476062A (zh) | 车道线检测方法、装置、电子设备及驾驶系统 | |
CN115841557B (zh) | 基于数字孪生技术的智能起重机操作环境构建方法 | |
CN117541738A (zh) | 一种基于三维点云的输电线路隐患在线监测方法及装置 | |
CN117197543A (zh) | 基于GMD图像化与改进ResNeXt的网络异常检测方法及装置 | |
CN111523434A (zh) | 基于区块链与bim的工地人员异常聚集检测系统 | |
CN116912645A (zh) | 融合纹理和几何特征的三维目标检测方法及装置 | |
CN202600730U (zh) | 集装箱码头桥吊效率分析的图像处理装置 | |
CN113553928B (zh) | 一种人脸活体检测方法、系统和计算机设备 | |
CN112766144A (zh) | 岛礁基础设施巡检细节差异判别方法、装置、设备和介质 | |
CN113326793A (zh) | 一种远距离行人位置识别方法、系统及存储介质 | |
AU2020294186A1 (en) | Image recognition method, apparatus, and storage medium | |
CN112330670A (zh) | 一种隧道钻孔机器人钻孔方法、装置、钻孔机器人和介质 | |
CN111414502A (zh) | 基于区块链与bim的钢丝绳毛刺检测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |