[發明專利]基于實時圖像識別的漏泄同軸電纜圖像采集方法及系統

在審

• 申請號: 201911403391.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111147764A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 易尚杰;徐文武;王鵬月;曹盤勛;劉振中;王盼盼;李春鋮
• 申請（專利權）人: 北京京天威科技發展有限公司
• 主分類號: H04N5/247
• 分類號: H04N5/247;H04N5/235;H04N5/232;G06K9/20
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 王慶彬

本發明公開了一種基于實時圖像識別的漏泄同軸電纜圖像采集方法及系統，包括通過多相機圖像采集模塊對待采集區域進行圖像采集，多相機圖像采集模塊包括多臺不同焦距，不同景深的相機鏡頭；通過采集識別控制模塊控制多相機圖像采集模塊拍照，利用深度學習圖像識別模型對拍攝到的圖像進行漏泄同軸電纜識別和定位漏泄同軸電纜位置；并根據漏泄同軸電纜位置定位結果，通過控制相機云臺調整相機鏡頭拍攝角度，使得相機鏡頭拍攝到的漏泄同軸電纜處于圖片中心位置；通過圖像存儲模塊存儲采集到的含有漏泄同軸電纜的圖片。本發明可對拍攝的圖片進行實時處理，篩選出有效的漏泄同軸電纜圖片，保證不同軌旁場景拍攝圖片的質量，避免漏拍，同時便于圖片存儲。

技術領域

本發明涉及鐵路通信設備檢測技術領域，尤其涉及一種基于實時圖像識別的漏泄同軸電纜圖像采集方法及系統。

背景技術

在鐵路無線列車調度系統中，為解決鐵路多彎處、大彎處、隧道群、長大隧道及山區等弱場強或無場強盲區的場強覆蓋率問題，其中隧道內采用架設漏泄同軸電纜和隧道中繼器的方式。主要用來提供鐵路沿線區間的鐵路專用無線通信服務。為確保漏泄同軸電纜架設狀態的可靠、穩定，根據鐵路維護規則，目前鐵路沿線漏泄同軸電纜按月為周期進行巡檢，方式為人工步行巡視。

為代替人工對鐵路沿線漏泄同軸電纜的步行巡視，采用車載圖像采集設備對鐵路沿線漏泄同軸電纜進行圖片采集，但現有的圖像采集設備在拍照時由于漏泄同軸電纜所處環境的變化(隧道內、隧道外)導致拍攝的漏泄同軸電纜圖片不清晰，拍攝的漏泄同軸電纜在圖片中的位置會出現偏移出相機視野造成漏拍等現象，另外，在對采集到的圖片數據進行存儲時，由于采集的圖片數據量比較大，且含有大量無效圖片(拍攝隧道內漏泄同軸電纜圖片的相機在拍攝隧道外目標時為黑色；拍攝隧道外漏泄同軸電纜圖片的相機在拍攝隧道內時會出現照片亮度過曝)，浪費存儲空間，不利于后續數據的使用與保存。

發明內容

本發明目的是提供一種基于實時圖像識別的漏泄同軸電纜圖像采集方法，以解決如下問題：

(1)漏泄同軸電纜圖像采集方法在進行圖像采集的過程中，由于漏泄同軸電纜在軌道兩側的架設位置距離不同，拍攝環境包括隧道內、隧道外兩種情況以及由此帶來環境光，拍攝圖片背景的不同，導致拍攝的圖像不清晰，圖片內容差別較大等問題。

(2)由于電務檢測車在過彎道時軌道外高內低造成車體傾斜，導致拍攝的漏泄同軸電纜會出現偏移出相機視野的現象，造成相機拍攝的圖片中不含有漏泄同軸電纜造成漏拍的現象。

(3)相機采集到的圖像包括各種情況，采集的圖片數據量大，怎樣判斷圖片中是否含有漏泄同軸電纜并進行篩選，丟棄不含有漏泄同軸電纜的圖片，同時滿足實時性要求。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

(1)針對漏泄同軸電纜架設的距離以及拍照目標物體背景的不同采用不同焦距和景深的相機鏡頭組合，進行漏泄同軸電纜拍照，可以同時保證采集到的隧道內和隧道外的圖片具有很好地清晰度。

(2)根據拍攝到的漏泄同軸電纜的初始圖片，通過深度學習算法定位出漏泄同軸電纜所在圖片中的位置信息，如果定位出的漏泄同軸電纜的位置不在圖片的中心，則通過向工控機發送信號，通過工控機控制云臺，進而微調拍攝相機的拍攝角度，使拍攝到的漏泄同軸電纜處于圖片的中心位置。

(3)為確保能夠實時的并且有選擇性的存儲拍攝的漏泄同軸電纜圖片，采用有針對性的設計深度學習網絡模型，并通過該模型實時的判斷拍攝圖片為隧道內還是隧道外，以及圖片中是否含有目標物體，進而篩選出含有漏泄同軸電纜的圖片進行存儲。

具體地，本發明的基于實時圖像識別的漏泄同軸電纜多相機采集方法包括：

通過多相機圖像采集模塊對待采集區域進行圖像采集，所述多相機圖像采集模塊包括相機云臺，以及設置在所述相機云臺上的多臺不同焦距，不同景深的相機鏡頭；所述相機云臺用于控制所述相機鏡頭的拍攝角度；