塔杆监测方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及架空输电线路技术领域，特别是涉及一种塔杆监测方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.塔杆是一种架空输电线线路中用来支撑输电线的，塔杆多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑物。随着使用时间的推移，尤其是在恶劣天气或者地质灾害迫害下，塔杆容易被外力强行倾斜或者导致倒塌，严重影响架空输电线路的正常运行。
3.目前，塔杆是否存在异常的监测主要依赖于人工巡视，但是此种人工巡视的方式不仅监测的效率较为低下，而且监测成本较高，同时，此种人工巡视的方式更多靠巡视人员的主观判断，不同的巡视人员很可能会产生一定的监测偏差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提供一种塔杆监测方法、装置、计算机设备及存储介质，可以较为高效、低成本地对塔杆是否存在异常进行监测，并且能够避免因巡视人员的主观判断而产生一定的监测偏差的情况。
5.为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种塔杆监测方法，包括：
6.获取目标塔杆的塔杆基准图像及塔杆监测图像；
7.输入所述塔杆基准图像及所述塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图；
8.根据所述基准分割掩码图及所述监测分割掩码图，得到所述目标塔杆的监测结果。
9.在本发明较佳的实施方式中，所述根据所述基准分割掩码图及所述监测分割掩码图，得到所述目标塔杆的监测结果，包括：
10.根据所述基准分割掩码图中矩形框及所述监测分割掩码图中矩形框，得到所述目标塔杆的监测结果。
11.在本发明较佳的实施方式中，所述根据所述基准分割掩码图中矩形框及所述监测分割掩码图中矩形框，得到所述目标塔杆的监测结果，包括：
12.在所述基准分割掩码图中矩形框的个数与所述监测分割掩码图中矩形框的个数不一致时，得到所述目标塔杆存在异常的监测结果。
13.在本发明较佳的实施方式中，所述根据所述基准分割掩码图中矩形框及所述监测分割掩码图中矩形框，得到所述目标塔杆的监测结果，还包括：
14.在所述基准分割掩码图中矩形框的个数与所述监测分割掩码图中矩形框的个数一致时，计算所述基准分割掩码图中矩形框与所述监测分割掩码图中矩形框的iou值，得到目标iou值；
15.在所述目标iou值小于等于第一预设阈值时，得到所述目标塔杆存在异常的监测
结果。
16.在本发明较佳的实施方式中，所述根据所述基准分割掩码图中矩形框及所述监测分割掩码图中矩形框，得到所述目标塔杆的监测结果，还包括：
17.在所述目标iou值大于第一预设阈值时，根据所述基准分割掩码图的掩码区域及所述监测分割掩码图的掩码区域，计算得到所述目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离；
18.在所述豪斯多夫距离大于第二预设阈值时，得到所述目标塔杆存在异常的监测结果；
19.在所述豪斯多夫距离小于等于第二预设阈值时，得到所述目标塔杆不存在异常的监测结果。
20.在本发明较佳的实施方式中，所述根据所述基准分割掩码图的掩码区域及所述监测分割掩码图的掩码区域，计算得到所述目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离，包括：
21.利用预设的轮廓提取算法从所述基准分割掩码图的掩码区域及所述监测分割掩码图的掩码区域，对应地提取得到基准轮廓及监测轮廓；
22.根据所述基准轮廓及所述监测轮廓，计算得到所述目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离。
23.第二方面，本发明提供了一种塔杆监测装置，包括：
24.获取模块，用于获取目标塔杆的塔杆基准图像及塔杆监测图像；
25.实例分割模块，用于输入所述塔杆基准图像及所述塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图；
26.塔杆监测模块，用于根据所述基准分割掩码图及所述监测分割掩码图，得到所述目标塔杆的监测结果。
27.在本发明较佳的实施方式中，所述塔杆监测模块，具体用于：
28.根据所述基准分割掩码图中矩形框及所述监测分割掩码图中矩形框，得到所述目标塔杆的监测结果。
29.第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行上述的塔杆监测方法。
30.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的塔杆监测方法。
31.本发明实施例一种塔杆监测方法、装置、计算机设备及存储介质，与现有技术相比，其有益效果在于：
32.本发明塔杆监测方法、装置、计算机设备及存储介质，通过输入获取的塔杆基准图像及塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，可以对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图；进而再根据基准分割掩码图及监测分割掩码图，得到目标塔杆的监测结果，此种方式可无需人工到塔杆现场参与，在对塔杆是否存在异常的监测过程中自动地获得目标塔杆的监测结果，从而可以较为高效、低成本地对塔杆是否存在异常进行监测，并且能够避免因巡视人员的主观判断而产生一定的监测偏差的情况。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1是本发明实施例提供的塔杆监测方法的流程示意图；
35.图2是本发明实施例提供的塔杆图像及其对应的分割掩码图的示意图；
36.图3是本发明实施例提供的塔杆轮廓图的示意图；
37.图4是本发明实施例提供的塔杆监测装置的结构框图；
38.图5是本发明实施例提供的计算机设备的内部结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
40.目前，塔杆是否存在异常的监测主要依赖于人工巡视，但是此种人工巡视的方式不仅监测的效率较为低下，而且监测成本较高，同时，此种人工巡视的方式更多靠巡视人员的主观判断，不同的巡视人员很可能会产生一定的监测偏差。
41.针对上述现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种塔杆监测方法、装置、计算机设备及存储介质，可以较为高效、低成本地对塔杆是否存在异常进行监测，并且能够避免因巡视人员的主观判断而产生一定的监测偏差的情况。
42.参见图1，图1是本发明实施例提供的塔杆监测方法的流程示意图。
43.本发明实施例中下述的塔杆监测方法可应用于服务器等计算机设备。
44.在一个实施例中，本发明提供一种塔杆监测方法，包括如下步骤：
45.步骤s110，获取目标塔杆的塔杆基准图像及塔杆监测图像。
46.在一个实施例中，本发明的塔杆监测方法用于对目标塔杆是否存在异常进行监测。
47.在一个实施例中，目标塔杆可以是某一个目标塔杆，也可以是多个目标塔杆；可以理解地，目标塔杆的塔杆基准图像为包含有目标塔杆的场景的初始图像，目标塔杆的塔杆基准图像中目标塔杆是正常设置的，不存在异常，例如，倾斜或者倒塌；目标塔杆的塔杆监测图像为对目标塔杆做后续监测的监测图像，需要理解的是，目标塔杆的塔杆监测图像中可以不包含有目标塔杆。
48.在一个实施例中，计算机设备可通过设置在目标塔杆附近的摄像设备或监控设备获得目标塔杆的塔杆基准图像及塔杆监测图像。
49.步骤s120，输入塔杆基准图像及塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图。
50.在一个实施例中，可以理解地，塔杆基准图像对应的分割掩码图为基准分割掩码图，塔杆监测图像对应的分割掩码图为监测分割掩码图；对于塔杆基准图像及塔杆监测图像，和基准分割掩码图及监测分割掩码图，可参考图2所示的某一塔杆图像及其对应的分割掩码图，其中，在图2所示的某一塔杆图像及其对应的分割掩码图中，目标塔杆为两个目标
塔杆。
51.在一个实施例中，计算机设备对实例分割模型采用如下的训练方法：
52.获取塔杆图像集，塔杆图像集包括多个塔杆图像；
53.对塔杆图像集的塔杆图像进行标注，得到标注后的塔杆图像集；
54.利用塔杆图像集及标注后的塔杆图像集对预设的实例分割模型进行训练，得到实例分割模型。
55.在本实施例中，可通过摄像设备、监控设备、网络爬虫、人工模拟等方式获得塔杆图像集。
56.在本实施例中，在对塔杆图像集的塔杆图像进行标注时，可将塔杆所处区域标注为前景，将非塔杆所处区域标注为背景。
57.在本实施例中，预设的实例分割模型采用基于mask－rcnn的实例分割模型；本实施例中，为了提升实例分割模型的鲁棒性，可采用数据增强策略，例如，图像模糊、图像旋转、仿射变换等方式。
58.步骤s130，根据基准分割掩码图及监测分割掩码图，得到目标塔杆的监测结果。
59.在一个实施例中，计算机设备可根据基准分割掩码图及监测分割掩码图的对比处理，得到目标塔杆的监测结果。
60.在一个实施例中，计算机设备根据基准分割掩码图及监测分割掩码图，得到目标塔杆的监测结果时，可根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果。
61.在本实施例中，对于基准分割掩码图及监测分割掩码图，可参考图2所示的某一塔杆图像对应的分割掩码图，通常，基准分割掩码图中包含有掩码区域及框选住对应的掩码区域的矩形框，需要理解的是，监测分割掩码图中可以包含有掩码区域及框选住对应的掩码区域的矩形框，也可以不包含有掩码区域及框选住对应的掩码区域的矩形框(此种情况可出现在目标塔杆为一个目标塔杆时，且该目标塔杆在后续监测时发生倒塌)。
62.在本实施例中，计算机设备可根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框的对比处理，得到目标塔杆的监测结果。
63.在本实施例中，计算机设备根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果时，可：
64.在基准分割掩码图中矩形框的个数与监测分割掩码图中矩形框的个数不一致时，得到目标塔杆存在异常的监测结果。
65.在本实施例中，在基准分割掩码图中矩形框的个数与监测分割掩码图中矩形框的个数不一致时，说明至少存在一个目标塔杆发生大角度倾斜或者倒塌，进而确定目标塔杆存在异常。
66.在本实施例中，在基准分割掩码图中矩形框的个数与监测分割掩码图中矩形框的个数一致时，可得到目标塔杆不存在异常的监测结果。
67.在本实施例中，通过上述的方式得到目标塔杆存在异常的监测结果，可以较为简便、快速地监测得到目标塔杆是否存在异常的监测结果。
68.在本实施例中，计算机设备根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果时，还可：
69.在基准分割掩码图中矩形框的个数与监测分割掩码图中矩形框的个数一致时，计算基准分割掩码图中矩形框与监测分割掩码图中矩形框的iou值，得到目标iou值；
70.在目标iou值小于等于第一预设阈值时，得到目标塔杆存在异常的监测结果。
71.在本实施例中，iou(intersection over union)，即为交并比，基准分割掩码图中矩形框与监测分割掩码图中矩形框的iou值，即为基准分割掩码图中矩形框与监测分割掩码图中矩形框的交集和并集之比；通常，iou值越大，表明两个区域重合度越高；对于目标塔杆为多个目标塔杆时，可计算基准分割掩码图中所有矩形框与监测分割掩码图中所有矩形框的iou值，也可逐个对应地计算基准分割掩码图中矩形框与监测分割掩码图中矩形框的iou值，在某个对应的矩形框的iou值小于等于第一预设阈值时，得到目标塔杆存在异常的监测结果。
72.在本实施例中，在目标iou值大于第一预设阈值时，可得到目标塔杆不存在异常的监测结果。
73.在本实施例中，通过上述的方式先将矩形框的个数做对比处理，进而再利用矩形框的iou值，得到目标塔杆存在异常的监测结果，可以在保障较为简便、快速地监测得到目标塔杆是否存在异常的监测结果的同时，也较为准确地监测得到目标塔杆是否存在异常的监测结果，使得对目标塔杆是否存在异常的监测更为准确。
74.在本实施例中，计算机设备根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果时，还可：
75.在目标iou值大于第一预设阈值时，根据基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离；
76.在豪斯多夫距离大于第二预设阈值时，得到目标塔杆存在异常的监测结果；
77.在豪斯多夫距离小于等于第二预设阈值时，得到目标塔杆不存在异常的监测结果。
78.在本实施例中，对于目标塔杆为多个目标塔杆时，可逐个对应地根据基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离，豪斯多夫距离有多个，分别与对应的掩码区域相对应，在某个豪斯多夫距离大于第二预设阈值时，得到目标塔杆存在异常的监测结果；在多个豪斯多夫距离都小于等于第二预设阈值时，得到目标塔杆不存在异常的监测结果。
79.在本实施例中，通过上述的方式得到目标塔杆存在异常的监测结果，可以更为精准地监测得到目标塔杆是否存在异常的监测结果，使得对目标塔杆是否存在异常的监测更为精准。
80.在本实施例中，可选地，计算机设备根据基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离时，可：
81.利用预设的轮廓提取算法从基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，对应地提取得到基准轮廓及监测轮廓；
82.根据基准轮廓及监测轮廓，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离。
83.在本实施例中，对于从基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，对应地提取得到的基准轮廓及监测轮廓，可参考图3所示的塔杆轮廓图中的塔杆轮廓。
84.在本实施例中，通过上述的方式可以使得计算得到的目标塔杆轮廓的豪斯多夫距
离更为准确，进而可以更为精准地监测得到目标塔杆是否存在异常的监测结果。
85.上述塔杆监测方法，通过输入获取的塔杆基准图像及塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，可以对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图；进而再根据基准分割掩码图及监测分割掩码图，得到目标塔杆的监测结果，此种方式可无需人工到塔杆现场参与，在对塔杆是否存在异常的监测过程中自动地获得目标塔杆的监测结果，从而可以较为高效、低成本地对塔杆是否存在异常进行监测，并且能够避免因巡视人员的主观判断而产生一定的监测偏差的情况。
86.为了执行上述实施例对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种塔杆监测装置。
87.参见图4，图4是本发明实施例提供的塔杆监测装置的结构框图。
88.在一个实施例中，本发明的塔杆监测装置，包括：
89.获取模块210，用于获取目标塔杆的塔杆基准图像及塔杆监测图像；
90.实例分割模块220，用于输入塔杆基准图像及塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图；
91.塔杆监测模块230，用于根据基准分割掩码图及监测分割掩码图，得到目标塔杆的监测结果。
92.上述塔杆监测装置，通过输入获取的塔杆基准图像及塔杆监测图像至训练好的实例分割模型，可以对应地得到基准分割掩码图及监测分割掩码图；进而再根据基准分割掩码图及监测分割掩码图，得到目标塔杆的监测结果，此种方式可无需人工到塔杆现场参与，在对塔杆是否存在异常的监测过程中自动地获得目标塔杆的监测结果，从而可以较为高效、低成本地对塔杆是否存在异常进行监测，并且能够避免因巡视人员的主观判断而产生一定的监测偏差的情况。
93.在一个实施例中，塔杆监测模块230，可具体用于：
94.根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果。
95.在本实施例中，塔杆监测模块230在根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果时，可：
96.在基准分割掩码图中矩形框的个数与监测分割掩码图中矩形框的个数不一致时，得到目标塔杆存在异常的监测结果。
97.在本实施例中，塔杆监测模块230在根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果时，还可：
98.在基准分割掩码图中矩形框的个数与监测分割掩码图中矩形框的个数一致时，计算基准分割掩码图中矩形框与监测分割掩码图中矩形框的iou值，得到目标iou值；
99.在目标iou值小于等于第一预设阈值时，得到目标塔杆存在异常的监测结果。
100.在本实施例中，塔杆监测模块230在根据基准分割掩码图中矩形框及监测分割掩码图中矩形框，得到目标塔杆的监测结果时，还可：
101.在目标iou值大于第一预设阈值时，根据基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离；
102.在豪斯多夫距离大于第二预设阈值时，得到目标塔杆存在异常的监测结果；
103.在豪斯多夫距离小于等于第二预设阈值时，得到目标塔杆不存在异常的监测结果。
104.在本实施例中，塔杆监测模块230在根据基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离时，可：
105.利用预设的轮廓提取算法从基准分割掩码图的掩码区域及监测分割掩码图的掩码区域，对应地提取得到基准轮廓及监测轮廓；
106.根据基准轮廓及监测轮廓，计算得到目标塔杆轮廓的豪斯多夫距离。
107.上述的塔杆监测装置可实施上文中的塔杆监测方法。上述的塔杆监测装置实施例的具体限定及其余内容可参见上文中塔杆监测方法的内容，实施例中不再进行赘述。
108.在一个实施例中，本发明提供一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行上述的塔杆监测方法。
109.可选地，上述计算机设备可以是服务器。
110.在一个实施例中，本发明的计算机设备的内部结构可以如图5所示。
111.在一个实施例中，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的塔杆监测方法。
112.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
113.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
114.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read－only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
115.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图
中不需要对其进行进一步定义和解释。
116.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
117.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。