[發明專利]一種架空輸電線路視頻監控圖像去霧方法及裝置

在審

• 申請號: 202310920628.2
• 申請日: 2023-07-26
• 公開（公告）號: CN116645298A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 崔瑩;尹燕江;趙立權
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司珠海供電局
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06N3/0455;G06N3/0475;H02J13/00;H02G1/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 鄭華麗

本發明公開了一種架空輸電線路視頻監控圖像去霧方法及裝置，用于解決現有的架空輸電線路圖像去霧方法存在去霧后的圖像細節信息丟失嚴重和顏色失真較大的技術問題。本發明包括：獲取若干數量的架空輸電線路的含霧圖像和不含霧圖像；構建結構相同的第一生成網絡和第二生成網絡；構建結構相同的第一對抗網絡和第二對抗網絡；采用第一生成網絡、第一對抗網絡和第二生成網絡生成第一生成對抗網絡；采用第二生成網絡、第二對抗網絡和第一生成網絡生成第二生成對抗網絡；采用含霧圖像訓練第一生成對抗網絡，采用不含霧圖像訓練第二生成對抗網絡，得到目標生成網絡；將待去霧架空輸電線路視頻監控圖像輸入目標生成網絡，得到去霧圖像。

技術領域

本發明涉及圖像去霧技術領域，尤其涉及一種架空輸電線路視頻監控圖像去霧方法及裝置。

背景技術

架空輸電線路是電力系統的重要組成部分，其承擔著由電能傳輸、調節和分配的重任，一旦發生故障，直接影響電網的安全穩定運行。由于架空線路長期暴露野外環境，受自然極端惡劣天氣以及人為外力破壞影響較大，導致部分架空輸電線路事故頻發，采用人工或者無人機巡檢的方式無法解決實時掌握輸電線路情況。為此，將攝像頭安裝在輸電鐵塔上，利用遠程視頻監控技術對故障頻發的架空輸電線路進行實時監測，及時發現安全隱患問題并進行處理，避免重大輸電線路故障的發生。

由于野外環境復雜，經常受大霧天氣的影響，導致大霧氣象條件下，現場采集到的輸電線路圖像質量不高，直接影響人眼的觀察和基于機器學習的輸電線路缺陷檢測系統的準確性，需要研究面向架空輸電線路遠程實時監控的輸電線路圖像去霧方法，降低大霧對采集到的輸電線路圖像質量的影響。現有架空輸電線路圖像去霧方法主要分為三類：基于圖像增強的輸電線路圖像去霧方法、基于先驗信息的輸電線路圖像去霧方法和基于學習的輸電線路圖像去霧方法。

基于圖像增強的輸電線路圖像去霧方法主要是基于直方圖均衡化，Rentinex，小波變換以及同態濾波等理論，通過提高圖像的對比度，突出圖像的部分細節，進而改善圖像的視覺效果。此類方法相對簡單，但是細節信息丟失嚴重，而且存在較為嚴重的圖像視覺效果失真問題。

基于先驗信息的圖像去霧方法，通過利用先驗信息估計大氣傳輸系數和全局大氣光值，然后使用大氣散射模型獲得清晰的圖像，這些方法通常可以達到很好的去霧效果。在實際圖像去霧中，很難獲得準確的先驗信息，導致基于先驗信息的輸電線路圖像去霧方法效果不夠理想。

基于機器學習的去霧方法主要利用大量的含霧以及不含霧的輸電線路圖像對模型進行訓練，得到可以提高含霧輸電線路圖像質量的模型，利用該模型實現輸電線路圖像的去霧。基于機器學習的輸電線路圖像去霧方法相對于其它兩類方法圖像去霧效果更好，但是仍然存在一定的細節信息丟失以及顏色失真問題，影響去霧后的輸電線路圖像視覺效果以及后續檢測任務的精度。

發明內容

本發明提供了一種架空輸電線路視頻監控圖像去霧方法及裝置，用于解決現有的架空輸電線路圖像去霧方法存在去霧后的圖像細節信息丟失嚴重和顏色失真較大的技術問題。

本發明提供了一種架空輸電線路視頻監控圖像去霧方法，包括：

獲取若干數量的架空輸電線路的含霧圖像和不含霧圖像；

構建結構相同的第一生成網絡和第二生成網絡；

構建結構相同的第一對抗網絡和第二對抗網絡；

采用所述第一生成網絡、所述第一對抗網絡和所述第二生成網絡生成第一生成對抗網絡；

采用所述第二生成網絡、所述第二對抗網絡和所述第一生成網絡生成第二生成對抗網絡；

采用所述含霧圖像訓練所述第一生成對抗網絡，采用所述不含霧圖像訓練所述第二生成對抗網絡，得到目標生成網絡；

將待去霧架空輸電線路視頻監控圖像輸入所述目標生成網絡，得到去霧圖像。

可選地，所述第一生成網絡包括編碼器和解碼器；所述將待去霧架空線路輸電線路視頻監控圖像輸入所述目標生成網絡，得到去霧圖像的步驟，包括：