CN115150548B

CN115150548B - 一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质

Info

Publication number: CN115150548B
Application number: CN202210644711.7A
Authority: CN
Inventors: 刘涛; 蔡富东; 孔志强
Original assignee: Shandong Senter Electronic Co Ltd
Current assignee: Shandong Senter Electronic Co Ltd
Priority date: 2022-06-09
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2024-04-12
Anticipated expiration: 2042-06-09
Also published as: CN115150548A

Abstract

本申请公开了一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质，用以解决现有的全景相机成本昂贵、图像失真，普通相机输出的全景图像角度固定视野有限，无法满足输出所有角度全景图像的技术问题。方法包括：获取云台的当前位置，并响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令；根据预设的串口通信指令，向云台下发对应的旋转指令，并响应于对应的旋转指令，控制云台按照预设角度进行旋转录像；通过预设的到位检测设备，检测云台是否旋转到指定位置，若是，则控制云台停止旋转录像；基于配合云台工作的设备，获取云台旋转录制的图像，并对图像进行拼接处理，得到输电线路对应的全景图像。

Description

一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质

技术领域

本申请涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质。

背景技术

全景图像在诸多工程领域都有应用需求，是图像处理技术的重要研究方向。在输电线路视频监控技术领域，各种监测装置的使用，能够全天候的监测杆塔/线路本体和周边环境，及时发现塔吊施工、违章建筑、树木生长等因素对输电线路或者行人造成的安全隐患，提高线路巡检与检修的运行效率。

但是，目前大多数的全景图像输出设备是通过多个广角摄像头拍摄拼接形成的，只能输出固定水平角度的全景图像，造成全景整体的视野仍然有限，无法灵活满足输出所有角度全景照片的需求。全景相机虽可快速获取大视野照片，但成本昂贵、操作复杂，而且是在一幅有限分辨率的图像中得到超宽视角，图像边缘会因“鱼眼”效应而出现扭曲失真。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质，用以解决现有的全景相机成本昂贵、操作复杂、图像边缘扭曲失真，普通相机通过多个广角摄像头拍摄拼接形成，只能输出固定水平角度的全景图像，造成全景整体的视野仍然有限，无法灵活满足输出所有角度全景图像的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，包括：

获取云台的当前位置，并响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定所述云台从所述当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令；

根据预设的串口通信指令，向所述云台下发对应的旋转指令，并响应于所述对应的旋转指令，控制所述云台按照预设角度进行旋转录像；

通过预设的到位检测设备，检测所述云台是否旋转到所述指定位置，若是，则控制所述云台停止旋转录像；

基于配合所述云台工作的设备，获取所述云台旋转录制的图像，并对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像。

在本申请的一种实现方式中，所述获取云台的当前位置，并响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定所述云台从所述当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令，具体包括：

确定云台朝向输电线路的当前位置，并获取所述输电线路中全景图像对应的输出指令；

根据所述对应的输出指令，确定所述云台朝向所述输电线路的指定位置，并将所述云台作为基点，计算所述当前位置与所述指定位置之间的水平转动倾斜角度；

基于所述当前位置与所述指定位置之间的水平转动倾斜角度，生成所述云台从所述当前位置旋转到所述指定位置对应的旋转指令。

在本申请的一种实现方式中，所述对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像之后，所述方法还包括：

获取所述云台的当前位置与指定位置之间的水平转动倾斜角度；

根据预设展示形式，将所述水平转动倾斜角度添加至所述输电线路对应的全景图像上，并将所述全景图像上传至设备主机端；其中，所述预设展示形式至少包括：水印形式和命名形式。

在本申请的一种实现方式中，所述响应于所述对应的旋转指令，控制所述云台按照预设角度进行旋转录像，具体包括：

接收并响应所述云台对应的旋转指令；

调用接收到的所述旋转指令或者特定预置位，以触发所述云台按照预设角度匀速旋转360度，并控制所述云台开启录像。

在本申请的一种实现方式中，所述基于配合所述云台工作的设备，获取所述云台录制的图像，具体包括：

在配合所述云台工作的设备为机芯时，输出所述输电线路中预设编码标准的图像，并从所述预设编码标准的图像中提取关键帧图像、前后预测编码帧图像以及双向差别帧图像；

对所述关键帧图像进行预处理，并根据所述前后预测编码帧图像和所述双向差别帧图像的数量，确定提取所述关键帧图像对应的时间间隔；

根据所述对应的时间间隔，定时获取所述云台录制的关键帧图像。

在本申请的一种实现方式中，所述基于配合所述云台的设备，获取所述云台录制的图像，具体包括：

在配合所述云台工作的设备为MIPI摄像头时，输出所述输电线路对应的MP4文件，并通过预设截取方式将所述MP4文件中的视频流分割为多个图像；

对所述多个图像进行去重处理，以得到所述云台录制的多个部分图像。

在本申请的一种实现方式中，所述对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像之前，所述方法还包括：

从获取到的所述图像中，提取所述图像对应的灰阶值分量，并通过调整所述图像的灰阶值分量，将所述图像转换为对应的灰度图像；

通过预设的图像滤波算法，去除所述对应的灰度图像中的图像噪声；其中，所述图像噪声至少包括：高斯噪声和椒盐噪声。

在本申请的一种实现方式中，所述对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像，具体包括：

分别确定出两个相邻待拼接图像对应的相邻像素点，并从四个方向上分别计算两个相邻像素点之间灰阶值差的绝对值；

若所述四个方向上的灰阶值差的绝对值均大于预设阈值，则将所述两个相邻像素点作为所述两个相邻待拼接图像的特征点；

基于所述两个相邻待拼接图像的特征点，将去重后的所述两个相邻待拼接图像进行拼接处理，以得到所述输电线路对应的全景图像。

另一方面，本申请实施例还提供了一种基于云台输出输电线路全景图像的设备，所述设备包括：

至少一个处理器；

以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

执行如上述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法。

另一方面，本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

如上述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法。

本申请实施例提供了一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质，至少包括以下有益效果：

通过获取到的云台的当前位置，以及根据全景图像的输出指令，能够确定出的云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令，实现自动化控制云台，根据旋转指令，控制云台在任意角度基础上旋转360度，节省了大量的人力资源，避免了繁琐的操作步骤；通过在任意角度上旋转，并对输电线路进行录像，能够满足各个角度输出全景图像的需求；通过与云台配合工作的设备获取全景图像，能够大幅降低全景图像的输出成本；通过到位检测设备在检测到云台旋转至指定位置时，自动控制云台停止旋转录像，能够避免云台对输电线路重复录像而造成资源浪费，进而提高全景图像的输出效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于云台输出输电线路全景图像的设备的内部结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种基于云台输出输电线路全景图像的方法、设备及介质，通过获取到的云台的当前位置，以及根据全景图像的输出指令，能够确定出的云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令，实现自动化控制云台，根据旋转指令，控制云台在任意角度基础上旋转360度，节省了大量的人力资源，避免了繁琐的操作步骤；通过在任意角度上旋转，并对输电线路进行录像，能够满足各个角度输出全景图像的需求；通过与云台配合工作的设备获取全景图像，能够大幅降低全景图像的输出成本；通过到位检测设备在检测到云台旋转至指定位置时，自动控制云台停止旋转录像，能够避免云台对输电线路重复录像而造成资源浪费，进而提高全景图像的输出效率。解决了现有的全景相机成本昂贵、操作复杂、图像边缘扭曲失真，普通相机通过多个广角摄像头拍摄拼接形成，只能输出固定水平角度的全景图像，造成全景整体的视野仍然有限，无法灵活满足输出所有角度全景图像的技术问题。

图1为本申请实施例提供的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法可以主要包括以下步骤：

步骤101、获取云台的当前位置，并响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令。

输电线路中包括杆塔和线路本体，杆塔是输电线路技术中的重要组成部分，主要用于支撑固定输电线路中的电线，能够避免输电线路中的电线因环境因素出现破损或者被偷盗的情况，保障输电线路的安全。

本申请公开了一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，应用于一种基于云台输出输电线路全景图像的系统，该系统包括设备主机侧、云台以及配合云台工作的设备。设备主机侧获取到云台的当前位置，并接收到输电线路中全景图像的输出指令，然后响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定出云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令。

具体地，设备主机侧能够确定出云台朝向输电线路的当前位置，并接收到输电线路中全景图像对应的输出指令，然后根据全景图像的输出指令，能够确定出云台朝向输电线路的指定位置。服务器将云台作为基点，根据云台的当前位置和指定位置，能够计算出云台从当前位置旋转到指定位置之间的水平转动倾斜角度，然后基于计算出的水平转动倾斜角度，生成云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令。

步骤102、根据预设的串口通信指令，向云台下发对应的旋转指令，并响应于对应的旋转指令，控制云台按照预设角度进行旋转录像。

设备主机侧通过预设的串口通信指令，向云台发送云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令，然后响应于旋转指令，触发云台转动，并对输电线路进行录像。需要说明的是，本申请实施例中预设的串口通信指令选用的是串口PELCO-D指令，可以根据实际情况选择合适的串口通信指令，本申请对此不作具体限定。

具体地，云台接收到设备主机侧下发的旋转指令，并响应于接收到的旋转指令，调用接收到的旋转指令或者是特定预置位，触发云台按照预设角度进行匀速旋转360度，并在云台旋转的同时，控制云台开启录像，实现输电线路的自动化监控录制，解放了大量的人力资源，避免了人为操作时的繁琐步骤，从而提高工作效率。

步骤103、通过预设的到位检测设备，检测云台是否旋转到指定位置，若是，则控制云台停止旋转录像。

服务器通过预设的到位检测设备，能够实时检测云台是否已经旋转至全景图像输出指令对应的指定位置，并在云台旋转至指定位置，即云台已经完成输出输电线路全景图像对应的旋转角度时，触发对云台的停止控制，从而能够及时控制云台停止旋转与录像。

本申请通过上述方式能够有效地改善输电线路视频监控技术领域的全景图像体验，提供了更广阔的输电线路全景视野，提升了输电线路巡检全景需求的全面性。

步骤104、基于配合云台工作的设备，获取云台旋转录制的图像，并对图像进行拼接处理，得到输电线路对应的全景图像。

设备主机侧基于配合云台进行监控录像的设备，能够获取到云台旋转录制的图像，然后需要对获取到的图像进行拼接处理，从而得到输电线路中包括所有角度对应的全景图像。

具体地，设备主机侧能够分别确定出两个相邻待拼接图像对应的相邻像素点，并从四个方向上分别计算出两个相邻像素点之间灰阶值差的绝对值。在四个方向上的灰阶值差的绝对值都大于预设阈值的情况下，设备主机侧将两个相邻像素点作为两个相邻待拼接图像的特征点，然后基于两个相邻待拼接图像的特征点，将去重后的两个相邻待拼接图像进行拼接处理，从而能够得到输电线路对应的全景图像。

在本申请的一个实施例中，在配合云台进行旋转录像工作的设备为机芯时，能够通过机芯输出输电线路中预设编码标准的图像，并从预设编码标准的图像中提取关键帧图像、前后预测编码帧图像以及双向差别帧图像。然后需要对关键帧图像进行预处理，再根据提取出的前后预测编码帧图像和双向差别帧图像的数量，确定出从预设编码标准的图像中提取关键帧图像对应的时间间隔，从而能够根据确定出的时间间隔，从预设编码标准的图像中定时获取云台录制的关键帧图像。

需要说明的是，本申请实施例中的预设编码标准是H.264协议，机芯能够输出H.264帧图像，关键帧图像为H.264帧图像中的I帧图像，前后预测编码帧图像为H.264帧图像中的P帧图像，双向差别帧图像为H.264帧图像中的B帧图像。

H.264是新一代的编码标准，以高压缩高质量和支持多种网络的流媒体传输著称。在H.264协议里定义了三种帧，完整编码的帧叫I帧，参考之前的I帧生成的只包含差异部分编码的帧叫P帧，还有一种参考前后的帧编码的帧叫B帧。I帧为帧内编码帧，表示关键帧，可以理解为这一帧画面的完整保留；解码时只需要本帧数据就可以完成，因为I帧中包含完整的画面。P帧为前向预测编码帧，表示的是这一帧跟之前的一个关键帧(或P帧)之间的差别，解码时需要用到之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别，生成最终的画面。B帧为双向预测内插编码帧，是双向差别帧，也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别。

在本申请的一个实施例中，在配合云台进行旋转录像工作的设备为MIPI摄像头时，能够通过MIPI摄像头输出输电线路对应的MP4文件，通过预设截取方式能够将MP4文件中的视频流分割为多个图像，然后再对多个图像进行去重处理，从而得到云台录制的多个部分图像。

在本申请的一个实施例中，设备主机侧在对获取到的图像进行拼接处理，得到输电线路对应的全景图像之前，能够从获取到的图像中，提取出来图像对应的灰阶值分量，通过调整每个图像对应的灰阶值分量，能够实现对图像的灰度，从而得到相应的灰度图像。设备主机侧还需要通过预设的图像滤波算法，将灰度后图像中的图像噪声去除。

需要说明的是，本申请实施例中预设的图像滤波算法至少是以下一种：均值滤波和中值滤波，可以根据实际情况选择合适的图像滤波算法，本申请对此不作具体限定。本申请实施例中的图像噪声，例如：高斯噪声和椒盐噪声等噪声。

在本申请的一个实施例中，设备主机侧在对获取到的图像进行拼接处理，得到输电线路对应的全景图像之后，能够获取到云台的当前位置与指定位置之间的水平转动倾斜角度，然后通过预设的展示形式，将水平转动倾斜角度添加至输电线路对应的全景图像上，并将全景图像上传至设备主机侧。

需要说明的是，本申请实施例中预设的展示形式至少包括以下一种：水印形式和命名形式，可以根据实际情况选择合适的展示形式，本申请对此不作具体限定。

以上为本申请提出的方法实施例。基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于云台输出输电线路全景图像的设备，其结构如图2所示。

图2为本申请实施例提供的一种基于云台输出输电线路全景图像的设备的内部结构示意图。如图2所示，设备包括：

至少一个处理器；

以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：

获取云台的当前位置，并响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定云台从当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令；

根据预设的串口通信指令，向云台下发对应的旋转指令，并响应于对应的旋转指令，控制云台按照预设角度进行旋转录像；

通过预设的到位检测设备，检测云台是否旋转到指定位置，若是，则控制云台停止旋转录像；

基于配合云台工作的设备，获取云台旋转录制的图像，并对图像进行拼接处理，得到输电线路对应的全景图像。

本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。

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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims

1.一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于配合所述云台工作的设备，获取所述云台旋转录制的图像，并对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像；

所述响应于所述对应的旋转指令，控制所述云台按照预设角度进行旋转录像，具体包括：

接收并响应所述云台对应的旋转指令；

调用接收到的所述旋转指令或者特定预置位，以触发所述云台按照预设角度匀速旋转360度，并控制所述云台开启录像；

所述基于配合所述云台工作的设备，获取所述云台录制的图像，具体包括：

根据所述对应的时间间隔，定时获取所述云台录制的关键帧图像；

所述对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像之前，所述方法还包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，其特征在于，所述获取云台的当前位置，并响应于输电线路中全景图像的输出指令，确定所述云台从所述当前位置旋转到指定位置对应的旋转指令，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，其特征在于，所述对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像之后，所述方法还包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，其特征在于，所述基于配合所述云台工作的设备，获取所述云台录制的图像，具体包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法，其特征在于，所述对所述图像进行拼接处理，得到所述输电线路对应的全景图像，具体包括：

6.一种基于云台输出输电线路全景图像的设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；

以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

执行如权利要求1-5任一项所述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法。

7.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：

如权利要求1-5任一项所述的一种基于云台输出输电线路全景图像的方法。