[發明專利]基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法

有效

• 申請號: 202110287142.0
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112926488B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 汪年斌;楊輝;岳雷;朱程杰;鄭明玥;王音音;劉剛;章婧;朱呂甫;李劍英
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司銅陵供電公司
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06V10/774;G06V10/44
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 殷娟

1.基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、對區域內各電力桿塔進行圖像采集，并基于對電力桿塔的視覺定位，優化圖像采集點；

S2、對同一電力桿塔的采集圖像進行圖像處理與分析，根據分析結果建立對應的三維模型，并存儲至模型數據庫；

S3、構建用于識別各類型電力桿塔上違章作業行為的識別模型，并對識別模型進行訓練；

S4、對區域內正在作業的電力桿塔進行圖像采集，并根據該電力桿塔對應的三維模型從采集圖像中提取人體圖像；

S5、對人體圖像進行分析，并將人體圖像輸入識別模型，綜合考慮分析識別結果和分析結果對違章作業行為進行識別。

2.根據權利要求1所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S1中對區域內各電力桿塔進行圖像采集，包括：

利用無人機進行區域巡檢飛行，通過雙目視覺攝像頭不斷采集區域內的環境圖像，并借助神經網絡模型對環境圖像中存在的電力桿塔進行識別，根據自身與電力桿塔之間的距離及方位，設定首個圖像采集點并飛行至該圖像采集點，調節雙目視覺攝像頭的采集視角對電力桿塔進行圖像采集。

3.根據權利要求2所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S1中基于對電力桿塔的視覺定位，優化圖像采集點，包括：

從電力桿塔的采集圖像中讀取采集圖像中的景深信息，并基于采集視角重建無人機前端物體的位置信息，結合無人機與電力桿塔中多個部件之間的位置關系，利用三角定位法對電力桿塔進行視覺定位，基于首個圖像采集點的位置，依次設定各圖像采集點。

4.根據權利要求3所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：無人機進行區域巡檢飛行時，不斷對各電力桿塔進行視覺定位，獲取自身與各電力桿塔的位置關系，校正飛行位置及設定圖像采集點的位置。

5.根據權利要求3所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S2中對同一電力桿塔的采集圖像進行圖像處理與分析，根據分析結果建立對應的三維模型，并存儲至模型數據庫，包括：

記錄同一電力桿塔的各采集圖像對應的圖像采集點及采集視角，根據圖像采集點與電力桿塔之間的位置關系，將各采集圖像的畫面縮放至同樣大小，并對處理后的各采集圖像進行分析，構建該電力桿塔對應的三維模型，同時對該電力桿塔進行位置識別，將識別結果連同三維模型一同存儲至模型數據庫。

6.根據權利要求5所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S3中構建用于識別各類型電力桿塔上違章作業行為的識別模型，并對識別模型進行訓練，包括：

通過人工模擬各類型電力桿塔上違章作業行為，或通過爬蟲進行網絡搜索，來收集訓練圖像集、檢測圖像集，將訓練圖像集輸入識別模型，進行模型訓練，再利用檢測圖像集評判識別模型的識別準確度，并根據識別準確度對模型參數進行調節。

7.根據權利要求6所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S4中對區域內正在作業的電力桿塔進行圖像采集，包括：

作業人員將作業電力桿塔的位置信息發送至無人機，無人機根據位置信息從模型數據庫中調取該電力桿塔對應的三維模型，同時飛行至該電力桿塔附近進行圖像采集。

8.根據權利要求7所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S4中根據該電力桿塔對應的三維模型從采集圖像中提取人體圖像，包括：

從采集圖像中去除包含該電力桿塔三維模型的部分，并采用三幀差法分析檢測運動目標，然后依據輪廓配對進一步篩選人體目標，人體目標特征根據空域約束、頻域特征匹配和時域特征匹配。

9.根據權利要求8所述的基于電力桿塔結構信息的作業人員違章識別方法，其特征在于：S5中對人體圖像進行分析，包括：

根據人體目標特征匹配依次對采集圖像中的各人體進行標號，匹配成功則在后續的采集圖像中采用相同標號，否則采用新的標號；

通過將時間窗四元組中的質心坐標連接，得到時空離散曲線，通過計算廣義曲率、時空長度和時空拐點數目來表征該時空離散曲線的標量，對時空離散曲線上的離散點，提取空域和時域兩個矢量特征，從而得到人體的運動軌跡分析結果。