[發(fā)明專利]一種輸變電設(shè)備多層級(jí)關(guān)聯(lián)的圖像標(biāo)注方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110480514.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113312977A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洋;楊寧;李麗華;廖思卓;張博文;韓帥;賈鵬飛;陳沒(méi);高飛;孫仿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

本發(fā)明公開了一種輸變電設(shè)備多層級(jí)關(guān)聯(lián)的圖像標(biāo)注方法及系統(tǒng)，其中方法包括：基于圖像質(zhì)量識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)對(duì)包括輸變電設(shè)備缺陷的樣本圖像進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別出符合圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的樣本圖像；基于所述樣本圖像中輸變電設(shè)備的設(shè)備臺(tái)帳和設(shè)備點(diǎn)位信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將所述樣本圖像的基本屬性標(biāo)注至屬性標(biāo)簽，所述基本屬性包括提供所述樣本圖像的采集終端；建立輸變電設(shè)備的多級(jí)標(biāo)簽，分別對(duì)所述樣本圖像中輸變電設(shè)備中的多級(jí)標(biāo)簽中的每一級(jí)標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)注；每一級(jí)標(biāo)簽與其對(duì)應(yīng)的上級(jí)標(biāo)簽為從屬關(guān)系：從最高級(jí)別標(biāo)簽開始依次向下一級(jí)標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)注，生成多級(jí)標(biāo)簽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種輸變電設(shè)備多層級(jí)關(guān)聯(lián)的圖像標(biāo)注方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在線智能巡視系統(tǒng)已經(jīng)在變電站、集控站、換流站等場(chǎng)景應(yīng)用，與此同時(shí)，通道監(jiān)視和無(wú)人機(jī)巡視已經(jīng)在輸電線路上廣泛應(yīng)用。根據(jù)國(guó)網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW1906-2013《輸變電一次設(shè)備缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)》列舉的典型一次缺陷超過(guò)，超過(guò)50％的缺陷為可視化缺陷，其中，基于圖像和單幀視頻目標(biāo)檢測(cè)的人工智能方法也取得一定成效，可以對(duì)3大類25小類變電設(shè)備狀態(tài)、缺陷、風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，包括：表計(jì)模糊、表盤破損、外殼破損、絕緣子裂紋、絕緣子破裂、部件表面油污、地面油污、金屬銹蝕、硅膠桶破損、箱門閉合異常、掛空懸浮物、鳥巢、門窗墻地面損壞、蓋板破損、構(gòu)架爬梯未上鎖、表面污穢、越線闖入、未穿安全帽、未穿工裝、吸煙、表計(jì)讀數(shù)異常、呼吸器油封油位異常、硅膠變色、壓板合、壓板分。可對(duì)9大類54小類輸電設(shè)備缺陷進(jìn)行識(shí)別，包括：平口及以上塔材銹蝕、平口以下塔材銹蝕、缺螺栓、塔身異物、缺塔材、塔材變形等，輸變電設(shè)備圖像存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

現(xiàn)有技術(shù)由于從不同渠道匯集的輸變電設(shè)備缺陷圖像，用于輸變電設(shè)備缺陷圖像智能診斷的圖像質(zhì)量參差不齊，存在大量圖像像素低、圖像模糊、翻拍和二次處理的圖像樣本，對(duì)于智能診斷模型訓(xùn)練效果有較大影響。

現(xiàn)有技術(shù)不同采集終端獲取的圖像(單幀視頻)特征差異大。對(duì)不同采集終端獲取的圖像不加區(qū)分進(jìn)行標(biāo)注，會(huì)導(dǎo)致模型訓(xùn)練效果不佳。原因在于不同終端分辨率、視角、環(huán)境存在較大差異，模型訓(xùn)練時(shí)會(huì)稀釋目標(biāo)特征。例如，巡視機(jī)器人的視角多為水平或仰視、而無(wú)人機(jī)的視角多為俯視，拍攝同一輸變電設(shè)備特征差異大，導(dǎo)致缺陷識(shí)別模型準(zhǔn)確率下降。

不同電壓等級(jí)、不同型號(hào)的輸變電設(shè)備部件外觀差異大。用同一類輸變電設(shè)備部件標(biāo)簽表示不同電壓等級(jí)、不同型號(hào)的設(shè)備部件導(dǎo)致模型訓(xùn)練效果不佳，原因在于不同電壓等級(jí)、不同型號(hào)的設(shè)備部件圖像特征差異大，模型特征被稀釋。例如，玻璃絕緣子、瓷絕緣子、復(fù)合絕緣子表面污穢存在明顯差異，都標(biāo)注為“表面污穢”，導(dǎo)致缺陷識(shí)別模型準(zhǔn)確率下降。

不同輸變電設(shè)備部件缺陷、人員安全風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)備狀態(tài)差異大。用同一類缺陷標(biāo)簽表示不同輸變電設(shè)備部件缺陷導(dǎo)致模型訓(xùn)練效果不佳。原因在于不同輸變電設(shè)備部件圖像特征差異大，模型訓(xùn)練時(shí)會(huì)稀釋目標(biāo)特征。例如，變壓器油箱表面油污、升高座表面油污和套管表面油污之間存在明顯差異，都標(biāo)注為“部件表面油污”，導(dǎo)致缺陷識(shí)別模型準(zhǔn)確率下降。

不同輸變電設(shè)備部件的缺陷嚴(yán)重程度不同。對(duì)識(shí)別出異常缺陷的圖像，其嚴(yán)重程度和應(yīng)對(duì)處理措施不同。例如，鋼腳鋅層缺失開始銹蝕為一般缺陷，但表面出現(xiàn)銹蝕物沉積則為嚴(yán)重缺陷。如果用同一標(biāo)簽表示不同嚴(yán)重等級(jí)的缺陷，將會(huì)對(duì)輸變電設(shè)備缺陷處理措施造成混亂。

不同缺陷的標(biāo)注框形態(tài)差異大，例如絕緣子、套管等類型的標(biāo)注框多為狹長(zhǎng)的標(biāo)注框；而金屬銹蝕等類型的標(biāo)注框多為像素較少的標(biāo)注框；表計(jì)異常的標(biāo)注框多為方框。不同算法在不同標(biāo)注框的檢出速度上存在差異，如果用同一種算法對(duì)不同類型的標(biāo)注框進(jìn)行學(xué)習(xí)，會(huì)降低算法模型檢出的速度和效果。

因此，需要一種技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備多層級(jí)關(guān)聯(lián)的圖像標(biāo)注的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)方案提供一種輸變電設(shè)備多層級(jí)關(guān)聯(lián)的圖像標(biāo)注方法及系統(tǒng)，以解決如何對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行多層級(jí)關(guān)聯(lián)的圖像標(biāo)注的問(wèn)題。