[發明專利]基于多目標優化的攝像設備布控優化方法、系統、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011366808.3
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112182917B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 閆冬;張中浩;劉浩;彭國政;談元鵬;徐會芳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/11;G06F111/06
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 文驪鹍

本發明公開了一種基于多目標優化的攝像設備布控優化方法、系統、設備及存儲介質，包括以下步驟：1）構建待布控區域的物理環境；2）基于待布控區域的物理環境形成多個攝像頭布控方案；3）利用評價函數對步驟2）形成的多個攝像頭布控方案進行評估，選取最優的攝像頭布控方案進行攝像頭的布控，該方法、系統、設備及存儲介質能夠實現多個攝像頭的有機組合，同時監測覆蓋的效果較好。

技術領域

本發明屬于電力運檢、安監業務技術領域，涉及一種基于多目標優化的攝像設備布控優化方法、系統、設備及存儲介質。

背景技術

目前，在輸電線路、變電站、配電站和電動汽車充電站等電力生產運行場景中，視頻監控已取得廣泛應用。針對視頻監控點布置問題，對于單個或少量攝像頭通常運用定量的幾何分析處理，對于多個攝像頭組合優化問題，主流方法以最少監控視野面覆蓋盡量多的觀測目標點為基礎，結合遺傳優化算法求解布控點配置方案。但目前的技術僅將目標設為點模型，忽視了目標物之間的遮擋關系；以相同視野覆蓋面假設監控視野無法實現不同性能攝像設備的組合。

隨著能源互聯網的發展，智能設備及傳感器的使用愈加廣泛，以雙目攝像頭、激光雷達、紅外攝像頭等為代表的新型視覺設備和射線型測量設備具有廣闊的應用前景。以可見光監控設備為例，在輸變配電領域實際運行但有待進行智能化提升的視覺監控設備有50余萬臺；系統外，以電動汽車充電站運營、電力基建安監業務為代表，視覺監控設備已部署11.6萬臺。但現有的視覺監控設備仍無法滿足設備自動化運行的安全監控要求，且預計設備缺口為現有部署數量的四到六倍。以人工設計布控將產生極大工作量，缺乏效果評估的布控方案也無法發揮智能設備真正價值。

李權開展了關于地鐵車站施工現場視頻監控點布置的研究，他的目的是使用較少的攝像頭數量使視頻監控系統實現對施工現場空間區域的全覆蓋。在考慮視野遮擋情況時考慮了不同基坑區域受到的遮擋作用不同，建立物理關系描述遮擋情況。采用傳統遺傳算法結合對遺傳變異中不可行解的修補操作，加快布置方案最優解的收斂進程，保證了產生的布置方案的可靠性。

其存在以下問題：僅考慮了球形機的球形視野范圍，沒有討論更泛用的帶有視角限制的槍機攝像頭，無法構建多類型監控設備組合方案；2）將施工目標建模為均勻點陣，無法體現目標之間的遮擋關系，影響布控監控效果。因此依舊不能實現多個攝像頭的有機組合，同時對監測覆蓋效果較差。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于多目標優化的攝像設備布控優化方法、系統、設備及存儲介質，該方法、系統、設備及存儲介質能夠實現多個攝像頭的有機組合，同時監測覆蓋的效果較好。

為達到上述目的，本發明所述的基于多目標優化的攝像設備布控優化方法包括以下步驟：

構建待布控區域的物理環境；

在待布控區域的物理環境中進行攝像頭布置，形成多個攝像頭布控方案；

對形成的多個攝像頭布控方案進行評估，選取最優的攝像頭布控方案進行攝像頭的布控。

基于二維地圖或者三維地圖構建待布控區域的物理環境。

構建待布控區域的物理環境的具體操作過程為：

對待布控區域進行地圖構建屬性的標注；

構建攝像頭的觀測范圍；

構建光線遮擋的判斷條件；

其中，對待布控區域進行地圖構建屬性的標注的對象包括對監控視野形成遮擋的待觀測目標區域、對監控視野不形成遮擋的待觀測目標區域、監控視野形成遮擋的非目標實體區域及對未對監控視野形成遮擋的非目標實體區域，根據地圖構建屬性的標注結果進行地圖備選布控點的標注，以及待監控目標的標注。

形成多個攝像頭布控方案之后還包括：基于各攝像頭的位置關系對形成的多個攝像頭布控方案進行簡化。