[發明專利]一種電力設備雙目三維立體識別系統

有效

• 申請號: 202011336959.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112487916B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 崔昊楊;滕研策;牛宇童;秦倫明;朱武;江友華
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06V20/64
• 分類號: G06V20/64;G06V10/82;G06T7/55;G06T7/73;G06T7/13;G06N3/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種電力設備雙目三維立體識別系統，圖像采集融合模塊、識別定位模型訓練模塊和目標定位修正模塊；圖像采集融合模塊、識別定位模型訓練模塊和目標定位修正模塊依次相連，最終輸出電力設備類型及電力設備邊界框，完成電力設備的識別。與現有技術相比，本發明具有識別準確率高、抗遮擋能力強、訓練樣本利用率高等優點。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術領域，尤其是涉及一種電力設備雙目三維立體識別系統。

背景技術

突破二維圖像限制，將空間信息提升到三維，是電力領域長久追求的目標。通過電力3d GIS或數字孿生技術，在數字空間重現物理空間的電氣設備、線路走廊、廠站信息,不僅可以提升運維精細化程度，完成設備完整性檢測、故障可視化定位等目標，也可為線路規劃、智能巡檢、新能源分布提出三維立體空間參考。不僅如此，電力三維全景空間的獲取，還能為線纜管廊、層疊設備集群等復雜場景提供多空間尺度切片，從而對虛擬重構、仿真培訓、工程監理提供重要支撐。

在電力三維場景需求中，比較有代表性的是以巡檢機器人和無人機為應用的智能巡檢。常規巡檢主要采用采用目標單一點特征及邊緣特征的電力設備識別定位方法。該方法識別目標類型單一且易受環境因素影響，不適合復雜場景、多目標、細粒度的電力設備識別定位。另一方面，目前的圖像巡檢按照采集、處理、識別的分階段檢測流程，造成電力設備故障點難以及時排除。因此，由于深度維度信息的缺失，巡檢機器人及無人機存在無法識別電力設備或錯誤定位等問題，不僅極大地影響了電網設備狀態的評估，還降低了智能巡檢設備自主導航的能力，由深度維度丟失造成了誤操作、撞擊和失控風險。提高機器人及無人機等遠程自主巡檢工具的識別定位準確率，有必要加入深度維度信息，提升智能化運檢效率和準確率。

目前，深度卷積神經網絡目標檢測算法發展迅速，電力設備識別定位準確率大幅提升。但電力設備所處環境較為復雜，如電力設備群相互遮擋、設備構件群空間難以區分等，這些問題的存在，導致故障誤檢和漏檢的問題仍大量存在，使得電網設備識別的準確率大大降低，全方位健康評估仍存在很大隱患。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種識別準確率高、抗遮擋能力強的電力設備雙目三維立體識別系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電力設備雙目三維立體識別系統，包括：

圖像采集融合模塊，用于獲取雙目RGB圖像、當前場景的稠密深度圖像以及三維的三通道融合圖像；

識別定位模型訓練模塊，用于負責輸入圖像的標注以及訓練目標分類模型；

目標定位修正模塊，用于針對遮擋電力設備執行定位修正；

所述的圖像采集融合模塊、識別定位模型訓練模塊和目標定位修正模塊依次相連，最終輸出電力設備類型及電力設備邊界框，完成電力設備的識別。

優選地，所述的圖像采集融合模塊包括：

雙目圖像采集單元，用于獲取巡檢場景的雙目RGB圖像以及當前場景的稠密深度圖像；

深度圖像融合單元，用于利用深度圖像將其壓縮生成平面二維加入深度維內容格式的三通道融合圖像；

所述的雙目圖像采集單元與深度圖像融合單元相連；所述的深度圖像融合單元與識別定位模型訓練模塊相連。

更加優選地，所述的雙目圖像采集單元具體為：

獲取巡檢場景的雙目RGB圖像，然后利用既有的立體匹配算法及深度積分圖像生成當前場景的稠密深度圖像。

更加優選地，所述的深度圖像融合單元具體為：

步驟101：繪制當前左通道RGB圖像的紅、綠、藍三通道像素直方圖曲線；