[發(fā)明專利]一種基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010983639.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN112215085A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃雙得;段尚琪;張輝;許德斌;葛興科;陳海東;王韜;許保瑜;胡昌斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62;G06Q50/06
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

1.一種基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，獲取輸電走廊區(qū)域的多時(shí)相遙感影像數(shù)據(jù)，從中選擇成像相隔時(shí)間超過一天和晴朗無云天氣情況下的遙感影像，挑選包含了輸電走廊異物變化目標(biāo)的影像對(duì)；

步驟S2，構(gòu)建變化檢測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集：對(duì)步驟S1獲取的遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，之后對(duì)遙感影像進(jìn)行排列組合和對(duì)稱形式的影像數(shù)據(jù)擴(kuò)充；

步驟S3，對(duì)待變化檢測(cè)遙感影像進(jìn)行對(duì)象級(jí)的輸電走廊變化地物標(biāo)注和區(qū)域框取；

步驟S4，對(duì)經(jīng)步驟S3標(biāo)注的影像對(duì)進(jìn)行切片，生成變化影像切片對(duì)；之后，對(duì)標(biāo)注的區(qū)域進(jìn)行二值化，生成二值mask變化影像對(duì)；

步驟S5，采用全監(jiān)督方式構(gòu)建變化檢測(cè)的孿生網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟S6，使用步驟S5構(gòu)建的孿生網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)新獲取的多時(shí)相遙感影像進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)其輸電走廊是否存在異物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S2中，所述的預(yù)處理包括幾何精校正、配準(zhǔn)、圖像鑲嵌與裁剪、去云及陰影處理和光譜歸一化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S3中，對(duì)于輸電走廊異物輪廓級(jí)的框取方法使用GrabCut算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S4中，對(duì)經(jīng)步驟S3標(biāo)注的影像進(jìn)行切片，切片大小為572*572像素；之后，使用二值化方法把人工標(biāo)注的變化區(qū)域二值化，生成bool類型的二值mask變化影像對(duì)，包含輸電走廊異物為1，不包含輸電走廊異物為0。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S5的具體方法為：構(gòu)建變化檢測(cè)的孿生網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)，網(wǎng)絡(luò)模型的輸入為多時(shí)相影像切片和與之匹配的變化區(qū)域標(biāo)注二值化mask，輸出為切片區(qū)域是否包含變化的判別結(jié)果；模型主體使用Unet結(jié)構(gòu)，根據(jù)輸入遙感影像的波段數(shù)量和切片大小，調(diào)整Unet網(wǎng)絡(luò)輸入層中的卷積核數(shù)量為3，調(diào)整降采樣和上采樣級(jí)別分別為4級(jí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于孿生網(wǎng)絡(luò)的輸電走廊異物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S6的具體方法為：用步驟S5構(gòu)建的孿生網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)輸入的遙感影像對(duì)進(jìn)行變化檢測(cè)，對(duì)前后時(shí)相的影像分別使用孿生網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算，Unet進(jìn)行下采樣和上采樣，上采樣的過程中融合下采樣過程中的feature map，最終輸出變化掩膜，即輸電走廊異物掩膜mask。