应用于电网的巡视图像处理方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种应用于电网的巡视图像处理方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.随着供电技术的快速发展，为了保证电力线路的正常运行，通常会采用无人机实现电网的精细化巡视，进而通过无人机在巡视过程中拍摄的图像实现对电网的检修。
3.但是，由于现有的巡视图像处理方法是在无人机对所有的电力线路都巡视完成后，采用人工的方式对拍摄得到的图像进行处理，这种传统方法造成大量的人力和时间成本的浪费，而且容易出现分错、分乱的现象，事后极难将其纠正。


技术实现要素：

4.本发明提供一种应用于电网的巡视图像处理方法、装置、设备及介质，实现了根据图像信息和电网坐标信息确定与图像对应的电力线路，解决了现有技术中图像处理效率低，可信度差的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种应用于电网的巡视图像处理方法，包括：
6.获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息；
7.基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息；
8.基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
9.第二方面，本发明实施例还提供了一种应用于电网的巡视图像处理装置，该装置包括：
10.信息获取模块，用于获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息；
11.台账信息确定模块，用于基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息；
12.电力线路确定模块，用于基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
13.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述设备包括：
14.一个或多个处理器；以及
15.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
16.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序
被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现如本发明实施例任一所述的应用于电网的巡视图像处理方法。
17.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例任一所述的应用于电网的巡视图像处理方法。
18.本发明实施例的技术方案，通过获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息，进而基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息，最终可以基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。基于上述技术方案，实现了根据待处理图像和电网坐标信息对待处理图像进行分类，进而确定与待处理图像对应的目标电力线路，提升了图像处理的效率与可信度。
19.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
20.为了更加清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对描述实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
21.图1是本发明实施例提供的一种应用于电网的巡视图像处理方法的流程示意图；
22.图2是本发明实施例提供的一种应用于电网的巡视图像处理方法的流程图；
23.图3是本发明实施例提供的一种应用于电网的巡视图像处理装置的结构框图；
24.图4是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.实施例一
28.图1为本发明实施例提供的一种应用于电网的巡视图像处理方法的流程示意图，本实施例可适用于根据待处理图像和电网坐标信息确定目标台账信息，进而基于目标台账信息、待处理图像和电网坐标信息确定目标电力线路的情况，该方法可以由应用于电网的巡视图像处理装置来执行，该应用于电网的巡视图像处理装置可以采用硬件/或软件的形式实现，该装置可配置于电子设备中，该电子设备可以是pc端或服务端等。
29.如图1所示，该方法包括：
30.s110、获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息。
31.其中，目标区域可以是电网维护人员选择的区域，例如可以是维护人员从展示的待选择区域中确定目标区域。待处理图像可以理解为采用无人机对目标区域内的电网进行巡视时拍摄得到的图像。电网坐标信息可以是目标区域内的电网的地理坐标信息。
32.具体的，基于电网维护人员选择的区域确定目标区域，并获取采用无人机对目标区域内的电网进行巡视时，拍摄得到的所有图像，并将其作为待处理图像，可以理解的是，由于是对电网进行巡视，拍摄得到的待处理图像内需要包含电网，也即是说，可以对拍摄得到的图像进行过滤，将不包含电网的图像删除后，得到与目标区域相对应的待处理图像，进而在获取到待处理图像后，基于目标区域获取目标区域内电网坐标信息。
33.在上述技术方案的基础上，在所述获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息之前，包括：获取与所述目标区域相对应的待应用电网坐标信息；基于预设坐标变换算法和所述待应用电网坐标信息，确定与所述目标区域相对应的电网坐标信息。
34.其中，待应用电网坐标信息可以存储在坐标信息数据库中的原始文件。预设坐标变换算法可以理解为用于对待应用电网坐标信息进行坐标变化的算法。
35.具体的，可以根据目标区域从坐标信息数据库中获取与目标区域相对应的待应用电网坐标信息，例如可以是获取目标区域对应的区域标识，根据区域标识在坐标信息数据中匹配得到待应用电网坐标信息，进而在得到待应用电网坐标信息后，可以根据预设坐标变换算法对待应用电网坐标信息进行处理，得到与目标区域对应的电网坐标信息。需要说明的是，为了保证坐标信息存储的安全性，因此再采集到电网的实际坐标信息后，需要采用将其转换为特定的坐标格式进行加密存储，进而在获取到数据库中存储的待应用电网坐标信息后，需要先采用预设坐标变换算法对其进行解密。例如，待应用电网坐标信息可以是采用gcj-02坐标系存储的坐标信息，电网坐标信息可以是采用wgs-84坐标系的坐标信息。
36.示例性的，将gcj-02坐标系下的待应用电网坐标信息还原成wgs-84坐标系的电网坐标信息，实现空间坐标变换，具体数学表达式如下所示：
37.δlon0＝lon
′
k-105
38.δlat0＝lat
′
k-35
[0039][0040][0041][0042][0043][0044]
其中，lonk和latk分别表示在wgs-84坐标系下的经度和纬度；a为克拉索夫斯基椭球参数长半轴，一般取a＝6378245；e为克拉索夫斯基椭球参数第一偏心率平方，一般取e＝0.006693421622966。此时杆塔在wgs-84坐标系下的经纬度坐标及高程数据记为pk(lonk，latk，altk)。
[0045]
s120、基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息。
[0046]
其中，目标杆塔可以理解为与待处理图像相对应的杆塔。目标台账信息可以理解记录目标杆塔的相关属性信息的台账，例如可以包括目标杆塔的高度信息、材质信息等属性信息。
[0047]
具体的，根据待处理图像和电网坐标信息，确定与当前待处理图像对应的目标杆塔，进而基于目标杆塔获取对应的目标台账信息，例如可以是根据目标杆塔的标识信息从台账数据库中进行匹配，得到与目标杆塔的标识信息相匹配的台账信息，并将其作为与目标杆塔对应的目标台账信息。
[0048]
在上述技术方案的基础上，在基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔之前，包括：从所述待处理图像中提取与所述待处理图像相对应的图像坐标信息；基于所述图像坐标信息和所述电网坐标信息，确定目标杆塔。
[0049]
其中，图像坐标信息可以是待处理图像中包含的坐标信息，可以包括待处理图像的经纬度信息和高度信息。
[0050]
具体的，根据无人机拍摄的待处理图像，获取待处理图像中的图像坐标信息，进而基于图像坐标信息和电网坐标信息确定与待处理图像相对应的目标杆塔。需要说明的，采用无人机对目标区域内的电网进行巡视的过程中，当无人机拍摄到图像时，会根据无人机当前所处的位置在图像上添加图像坐标信息，进而在获取到待处理图像后，可以直接从待处理图像中获取图像坐标信息，进而基于图像坐标信息和电网坐标信息确定目标杆塔。
[0051]
在上述技术方案的基础上，所述基于所述图像坐标信息和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，包括：基于所述图像坐标信息和所述电网坐标信息，确定待处理图像与各杆塔之间的距离信息；基于所述距离信息确定与所述待处理图像对应的目标杆塔。
[0052]
其中，距离信息可以理解为当前待处理图像与目标区域电网中各个杆塔的距离。
[0053]
具体的，根据图像坐标信息和电网坐标信息，确定当前待处理图像与目标区域的电网中各个杆塔之间的距离信息，进而根据当前待处理图像与目标区域的电网中各个杆塔之间的距离信息，将距离信息最小的杆塔作为与当前待处理图像对应的目标杆塔。例如可以是通过解析待处理图像中所包含的拍摄点的经纬度坐标及高程数据，记为qi(loni，lati，alti)，表示第i个拍摄点在wgs-84坐标系下的经度、纬度及高程分别是loni、lati和alti，其中i＝1，2，
…
，q，q为拍摄点个数(图像个数)。
[0054]
进而通过下列算法计算两个坐标点之间的直线距离即可得到拍摄点与杆塔之间的距离
[0055][0056]
s130、基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0057]
其中，线路属性信息可以是当前目标杆塔所承载的线路属性，例如在电网中，一个杆塔可以承载多条线路，可以是单回线路、双回线路和四回线路。目标电力线路可以理解为与当前待处理图像相对应的电力线路。
[0058]
具体的，基于目标台账信息确定目标杆塔的线路属性信息，进而根据线路属性信息、电网坐标信息和待处理图像确定与待处理图像对应的目标电力线路。需要说明的是，由于不同的杆塔程承载的线路不同，因此拍摄得到的待处理图像可能属于不同的电力线路，因此，需要基于线路属性信息确定当前杆塔承载的线路属性，进而基于电网坐标信息以及待处理图像确定当前待处理图像对应的目标电力线路。
[0059]
在上述技术方案的基础上，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路，包括：如果所述目标杆塔的线路属性信息为单回线路；则从所述目标台账信息中获取与目标杆塔相对应的电力线路名
称，并将其作为与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0060]
其中，单回线路可以是目标杆塔仅承载一条电力线路。电力线路名称可以理解为目标杆塔承载电力线路的线路名称。
[0061]
具体的，如果目标杆塔的线路属性信息为单回线路，则直接从目标台账信息中获取目标杆塔的电力线路名称，并将作为与待处理图像相对应的目标电力线路。可以理解的是，由于目标杆塔的线路属性信息为单回线路，可以通过目标台账信息直接确定目标杆塔承载的线路名称，并将其作为与待处理图像相对应的目标电力线路。
[0062]
在上述技术方案的基础上，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路，包括：如果所述目标杆塔的线路属性信息为双回线路；则基于所述电网坐标信息和所述待处理图像的图像坐标信息确定向量方程；根据所述向量方程获取与所述待处理图像对应的方向参数信息，基于所述方向参数信息从所述目标台账信息确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0063]
其中，双回线路可以是目标杆塔承载两条电力线路。向量方程可以理解为用于确定待处理图像的方向参数的向量方程，例如可以是根据述电网坐标信息和所述待处理图像的图像坐标信息确定的向量构建向量方程。方向参数信息可以是用于表示当前待处理图像拍摄方向的参数信息，例如位于目标杆塔的左侧，或者是位于目标杆塔的右侧。
[0064]
具体的，如果目标杆塔的线路属性信息为双回线路，则根据电网坐标信息和待处理图像的图像坐标信息确定向量方程，并根据向量方程获取与待处理图像对应的方向参数信息，进而基于方向参数信息从目标台账信息中确定出与方向参数信息相匹配的线路名称，并将其作为与待处理图像相对应的目标电力线路。例如，可以计算并判断向量在水平方向上位于向量的顺时针方向还是逆时针方向：
[0065]
s0＝(lat
j+1-lat
j-1
)(lon
j-lon
j-1
)-(lat
j-lat
j-1
)(lon
j+1-lon
j-1
)
[0066][0067]
其中，当u0＝-1时，表示向量在水平方向上位于向量的顺时针方向；当u0＝1时，表示向量在水平方向上位于向量的逆时针方向；当u0＝0时，表示向量在水平方向上与向量共线。需要说明的是，向量为目标杆塔的上一杆塔和下一杆塔构成的向量，同理向量为目标杆塔和上一杆塔构成的向量。
[0068]
判断向量在水平方向上位于向量的顺时针方向还是逆时针方向：
[0069]
s1＝(lat
i-lat
j-1
)(lon
j-lon
j-1
)-(lat
j-lat
j-1
)(lon
i-lon
j-1
)
[0070]
[0071]
其中，当u1＝-1时，表示向量在水平方向上位于向量的顺时针方向；当u1＝1时，表示向量在水平方向上位于向量的逆时针方向；当u1＝0时，表示向量在水平方向上与向量共线。需要说明的是，向量为目标杆塔的上一杆塔和当前待处理图像构成的向量。
[0072]
计算并判断向量在水平方向上位于向量的顺时针方向还是逆时针方向：
[0073]
s2＝(lat
i-lat
j+1
)(lon
j-lon
j+1
)-(lat
j-lat
j+1
)(lon
i-lon
j+1
)
[0074][0075]
其中，当u2＝-1时，表示向量在水平方向上位于向量的顺时针方向；当u2＝1时，表示向量在水平方向上位于向量的逆时针方向；当u2＝0时，表示向量在水平方向上与向量共线。向量为目标杆塔的下一杆塔和当前待处理图像构成的向量。
[0076]
在上述参数的基础上，可以通下列方法获取到与待处理图像对应的方向参数信息：
[0077][0078]
其中，在考虑实际无人机安全因素的情况下，若u0＝0，存在u1≠0且u2≠0，即qi、p
j-1
、pj、p
j+1
四点不共线。当v＝1时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧的左侧，记为qi∈t
j，左侧
；当v＝-1时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧的右侧，记为qi∈t
j，右侧
。
[0079]
进一步的，若输电线路为双回线路，有l(a)＝{t
k，左侧
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(a)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧左侧的线路名称为a；l(b)＝{t
k，右侧
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(b)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧右侧的线路名称为b。当qi∈t
j，左侧
时，则有qi∈l(a)，表示该待处理图像所对应的线路名称为a，即该待处理图像应被分类为线路名称为a且杆塔编号为tj的图像；当qi∈t
j，右侧
时，则有qi∈l(b)，表示该待处理图像所对应的线路名称为b，即该图像应被分类为线路名称为b且杆塔编号为ti的图像
[0080]
在上述技术方案的基础上，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路，包括：如果所述目标杆塔的线路属性信息为四回线路；则基于所述电网坐标信息和所述待处理图像的图像坐标信息确定向量方程，并根据所述向量方程获取与所述待处理图像对应的方向参数信息；获取与所述待处理图像相对应的高度参数信息，并基于预设聚类算法对所述高度参数信息进行处理，得到位置参数信息；基于所述方向参数信息和所述位置参数信息，从所述目标台账信息确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0081]
其中，四回线路可以理解为目标杆塔承载线路数为四条。高度参数信息可以理解
为当前待处理图像的拍摄高度信息。预设聚类算法可以是预先设置的用于对拍摄高度信息进行聚类的算法，例如可以是k-means聚类算法。位置参数信息可以是用于表示当前待处理图像位置的参数，例如图像位置位于上方，或者是图像位置位于下方。
[0082]
具体的，如果目标杆塔的线路属性信息为四回线路，则首先需要基于电网坐标信息和待处理图像的图像坐标信息确定向量方程，进而根据向量方程获取与所述待处理图像对应的方向参数信息，然后获取与待处理图像相对应的高度参数信息，并基于预设聚类算法对高度参数信息进行处理，得到与待处理图像相对应的位置参数信息，最终基于方向参数信息和位置参数信息，从目标台账信息确定与待处理图像相对应的目标电力线路。
[0083]
示例性的，可以是对目标杆塔的左侧图像线路进行处理为例，对于示例性的，可以是对目标杆塔的左侧图像线路进行处理为例，对于构建样本集设定聚类的簇数为2，从样本集s随机选取2个样本作为初始的聚类中心：{μ
λ
|λ＝1，2}，初始化迭代次数n＝1。其中，样本集可以是b可以是获取到的所有位于目标杆塔左侧的待处理图像的高度信息。
[0084]
可以通过初始化类簇g＝{c
λ
}，其中c
λ
＝φ，也即c
λ
初始为空集，c1和c2对应聚类中心μ1和μ2。进而对于m＝1，2，
…
，t，通过下式分别计算样本到每个聚类中心的距离l。
[0085][0086]
最终根据距离将样本分配到距离最近的类簇中：其中并重新计算类簇的聚类中心：
[0087]
令n＝n+1后，基于重新计算得到聚类中心，继续执行聚类，直至与前一次的聚类中心相比较，聚类中心不再变化或者迭代次数达到给定的最大值(设其为20)，此时得到聚类结果。可以根据对于qi∈t
j，左侧
，存在alti∈c
λ
″
。通过式(17)判断第i个拍摄点位于第j个杆塔面向大号侧左侧的上方还是下方。
[0088][0089]
其中，当h＝1时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧左侧的上方，记为qi∈t
j，左侧，上方
；当h＝0时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧左侧的下方，记为qi∈t
j，左侧，下方
。同理可得，若拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧右侧的上方，记为qi∈t
j，右侧，上方
；若拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧右侧的下方，记为qi∈t
j，右侧，下方
。
[0090]
最终，若输电线路为四回线路(同侧线路竖直分布)，有l(a)＝{t
k，左侧，上方
|k＝1，2，
…
，p]，其中l(a)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧左侧的上方线路名称为a；l(b)＝{t
k，左侧，下方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(b)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧左侧的下方线路名称为b。有l(c)＝{t
k，右侧，上方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(c)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧右侧的上方线路名称为c；l(d)＝{t
k，右侧，下方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(b)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧右侧的下方线路名称为d。当qi∈t
j，左侧，上方
时，则有qi∈l(a)，表示该待处理图像所对应的线路名称为a，即该待处理图像应被分类为线路名称为a且杆塔编号为tj的图像；当qi∈t
j，左侧，下方
时，则有qi∈l(b)，表示该待处理图像所对应的线路名称为b，即该待处理图像应被分类为线路名称为b且杆塔编号为tj的图像，当qi∈t
j，右侧，上方
时，则有qi∈l(c)，表示
该待处理图像所对应的线路名称为c，即该待处理图像应被分类为线路名称为c且杆塔编号为tj的图像；当qi∈t
j，右侧，下方
时，则有qi∈l(d)，表示该待处理图像所对应的线路名称为d，即该待处理图像应被分类为线路名称为d且杆塔编号为tj的图像，此时算法分类结束。
[0091]
本发明实施例的技术方案，通过获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息，进而基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息，最终可以基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。基于上述技术方案，实现了根据待处理图像和电网坐标信息对待处理图像进行分类，进而确定与待处理图像对应的目标电力线路，提升了图像处理的效率与可信度。
[0092]
实施例二
[0093]
图2是本发明实施例提供的一种应用于电网的巡视图像处理方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步优化了上述应用于电网的巡视图像处理方法。其具体的实施方式可以参见本实施例技术方案。其中，与上述实施例相同或者相应的技术术语在此不再赘述。
[0094]
如图2所示，所述方法包括：
[0095]
获取目标区域的电网坐标信息：具体的，解析输电线路的待应用电网坐标信息，通过空间坐标变换的数学方法将kml文件原始的gcj-02坐标系还原成wgs-84坐标系，可以通过导入输电线路的待应用电网坐标信息，通过解析生成输电线路的地理信息，其中杆塔的经纬度坐标及高程数据记为p'k(lon
′k，lat
′k，alt
′k)，表示输电线路第k个杆塔在gcj-02坐标系下的经度、纬度及高程分别是lon
′k、lat
′k和alt
′k，其中k＝1，2，
…
，p，p为杆塔数量。进一步的，将原始的gcj-02坐标系还原成wgs-84坐标系，实现空间坐标变换，具体方法如下：
[0096]
δlon0＝lon
′
k-105
[0097]
δlat0＝lat
′
k-35
[0098]
[0099][0100][0101][0102][0103]
其中，lonk和latk分别表示在wgs-84坐标系下的经度和纬度；a为克拉索夫斯基椭球参数长半轴，一般取a＝6378245；e为克拉索夫斯基椭球参数第一偏心率平方，一般取e＝0.006693421622966。此时杆塔在wgs-84坐标系下的经纬度坐标及高程数据记为pk(lonk，latk，altk)。
[0104]
确定目标杆塔：具体的，遍历计算待处理图像与不同杆塔之间的直线距离，并将其中最短距离所对应的杆塔视为无人机巡检作业的杆塔，也即目标杆塔，得到拍摄点唯一对应的杆塔编号，并获取与目标杆塔对应的目标台账信息。例如可以是通过导入无人机精细化巡检图像，通过解析生成图像所包含的拍摄点的经纬度坐标及高程数据，记为qi(loni，lati，alti)，表示第i个拍摄点在wgs-84坐标系下的经度、纬度及高程分别是loni、lati和alti，其中i＝1，2，
…
，q，q为拍摄点个数(图像个数)。通过下列公式计算两个坐标点之间的直线距离即可得到拍摄点与杆塔之间的距离
[0105][0106]
其中，r为地球半径，可取近似值6371km。需要说明的是根据目前无人机精细化巡检作业规程要求，无人机需要按照标准的任务航线到达杆塔附近最近安全距离的拍摄点对该杆塔目标区域进行拍摄，因此在遍历某一拍摄点qi与所有不同杆塔之间的距离之后可将其中最短距离所对应的杆塔视为此时无人机执行精细化巡检作业的杆塔，即得到第i个拍摄点(图像)唯一对应的第j个杆塔的杆塔编号tj，记为qi∈tj，其中j满足
[0107]
根据目标台账信息确定目标电力线路：具体的，若输电线路为单回线路时，有l(a)
＝{tk|k＝1，2，
…
，p}，其中l(a)表示第k个杆塔所承载的线路名称为a。当qi∈tj时，则有qi∈l(a)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为a，即该图像应被分类为线路名称为a且杆塔编号为tj的图像，此时算法分类结束。
[0108]
若输电线路为双回线路线路时，计算拍摄点与相邻杆塔两两之间的向量方向，判断拍摄点位于对应杆塔面向大号侧的左侧还是右侧，根据输电线路的台账信息，即可得到双回线路中拍摄点对应的线路名称，通过计算并判断向量在水平方向上位于向量的顺时针方向还是逆时针方向：
[0109]
s0＝(lat
j+1-lat
j-1
)(lon
j-lon
j-1
)-(lat
j-lat
j-1
)(lon
j+1-lon
j-1
)
[0110][0111]
其中，当u0＝-1时，表示向量在水平方向上位于向量的顺时针方向；当u0＝1时，表示向量在水平方向上位于向量的逆时针方向；当u0＝0时，表示向量在水平方向上与向量共线。
[0112]
计算并判断向量在水平方向上位于向量的顺时针方向还是逆时针方向：
[0113]
s1＝(lat
i-lat
j-1
)(lon
j-lon
j-1
)-(lat
j-lat
j-1
)(lon
i-lon
j-1
)
[0114][0115]
其中，当u1＝-1时，表示向量在水平方向上位于向量的顺时针方向；当u1＝1时，表示向量在水平方向上位于向量的逆时针方向；当u1＝0时，表示向量在水平方向上与向量共线。
[0116]
计算并判断向量在水平方向上位于向量的顺时针方向还是逆时针方向：
[0117]
s2＝(lat
i-lat
j+1
)(lon
j-lon
j+1
)-(lat
j-lat
j+1
)(lon
i-lon
j+1
)
[0118][0119]
其中，当u2＝-1时，表示向量在水平方向上位于向量的顺时针方向；当u2＝1时，表示向量在水平方向上位于向量的逆时针方向；当u2＝0时，表示向量在水平方向上与向量共线。
[0120]
进而基于上述参数判断第i个拍摄点位于第j个杆塔面向大号侧的左侧还是右侧。
[0121][0122]
需要说明的是，考虑实际无人机安全因素，若u0＝0，存在u1≠0且u2≠0，即qi、p
j-1
、pj、p
j+1
四点不共线。当v＝1时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧的左侧，记为qi∈t
j，左侧
；当v＝-1时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧的右侧，记为qi∈t
j，右侧
。
[0123]
最终，若输电线路为双回线路，有l(a)＝{t
k，左侧
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(a)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧左侧的线路名称为a；l(b)＝{t
k，右侧
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(b)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧右侧的线路名称为b。当qi∈t
j，左侧
时，则有qi∈l(a)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为a，即该图像应被分类为线路名称为a且杆塔编号为tj的图像；当qi∈t
j，右侧
时，则有qi∈l(b)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为b，即该图像应被分类为线路名称为b且杆塔编号为tj的图像。
[0124]
如果输电线路为四回线路时，在根据向量方程确定方向参数信息的基础上，还需要通过k-means聚类算法计算并判断拍摄点位于对应杆塔面向大号侧同侧的上方还是下方，根据输电线路的台账信息，即可得到四回线路中拍摄点对应的线路名称，以左侧图像为例，首先对于构建样本集设定聚类的簇数为2，从样本集s随机选取2个样本作为初始的聚类中心：{μ
λ
|λ＝1，2}，初始化迭代次数n＝1。初始化类簇g＝{c
λ
}，其中c
λ
＝φ，c1和c2对应聚类中心μ1和μ2。对于m＝1，2，
…
，t，分别计算样本到每个聚类中心的距离l。
[0125][0126]
基于样本到聚类中心的距离将样本分配到距离最近的类簇中：分配到距离最近的类簇中：其中并.重新计算类簇的聚类中心：并.重新计算类簇的聚类中心：令n＝n+1，继续执行步骤(13)至(17)，直至与前一次的聚类中心相比较，聚类中心不再变化或者迭代次数达到给定的最大值(设其为20)，此时得到聚类结果。最后，对于qi∈t
j，左侧
，存在alti∈c
λ
″
。通过下式判断第i个拍摄点位于第j个杆塔面向大号侧左侧的上方还是下方。
[0127][0128]
其中，当h＝1时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧左侧的上方，记为qi∈t
j，左侧，上方
；当h＝0时，表示拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧左侧的下方，记为qi∈t
j，左侧，下方
。同理可得，若拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧右侧的上方，记为qi∈t
j，右侧，上方
；若拍摄点qi位于第j个杆塔面向大号侧右侧的下方，记为qi∈t
j，右侧，下方
。
[0129]
最终，输入输电线路台账信息，若输电线路为四回线路(同侧线路垂直分布)，有l(a)＝{t
k，左侧，上方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(a)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧左侧的上方线路名称为a；l(b)＝{t
k，左侧，下方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(b)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧左侧的下方线路名称为b。有l(c)＝{t
k，右侧，上方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(c)表示第k个杆塔所
承载的面向大号侧右侧的上方线路名称为c；l(d)＝{t
k，右侧，下方
|k＝1，2，
…
，p}，其中l(b)表示第k个杆塔所承载的面向大号侧右侧的下方线路名称为d。当qi∈t
j，左侧，上方
时，则有qi∈l(a)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为a，即该图像应被分类为线路名称为a且杆塔编号为tj的图像；当qi∈t
j，左侧，下方
时，则有qi∈l(b)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为b，即该图像应被分类为线路名称为b且杆塔编号为tj的图像，当qi∈t
j，右侧，上方
时，则有qi∈l(c)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为c，即该图像应被分类为线路名称为c且杆塔编号为tj的图像；当qi∈t
j，右侧，下方
时，则有qi∈l(d)，表示该拍摄点(图像)所对应的线路名称为d，即该图像应被分类为线路名称为d且杆塔编号为tj的图像。
[0130]
本发明实施例的技术方案，通过获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息，进而基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息，最终可以基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。基于上述技术方案，实现了根据待处理图像和电网坐标信息对待处理图像进行分类，进而确定与待处理图像对应的目标电力线路，提升了图像处理的效率与可信度。
[0131]
实施例三
[0132]
图3是本发明实施例提供的一种应用于电网的巡视图像处理装置的结构框图。该装置包括：信息获取模块310、台账信息确定模块320以及电力线路确定模块330。
[0133]
信息获取模块310，用于获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息；
[0134]
台账信息确定模块320，用于基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息；
[0135]
电力线路确定模块330，用于基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0136]
在上述技术方案的基础上，所述信息获取模块包括：坐标信息解析单元，用于在所述获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息之前，获取与所述目标区域相对应的待应用电网坐标信息；基于预置坐标变换算法和所述待应用电网坐标信息，确定与所述目标区域相对应的电网坐标信息。
[0137]
在上述技术方案的基础上，所述台账信息确定模块包括，图像信息提取单元，用于在所述获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息之前，从所述待处理图像中提取与所述待处理图像相对应的图像坐标信息；基于所述图像坐标信息和所述电网坐标信息，确定目标杆塔。
[0138]
在上述技术方案的基础上，所述台账信息确定模块用于基于所述图像坐标信息和所述电网坐标信息，确定待处理图像与各杆塔之间的距离信息；基于所述距离信息确定与所述待处理图像对应的目标杆塔。
[0139]
在上述技术方案的基础上，所述电力线路确定模块用于，如果所述目标杆塔的线路属性信息为单回线路；则从所述目标台账信息中获取与目标杆塔相对应的电力线路名称，并将其作为与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0140]
在上述技术方案的基础上，所述电力线路确定模块用于，如果所述目标杆塔的线路属性信息为双回线路；则基于所述电网坐标信息和所述待处理图像的图像坐标信息确定向量方程；根据所述向量方程获取与所述待处理图像对应的方向参数信息，基于所述方向参数信息从所述目标台账信息确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0141]
在上述技术方案的基础上，所述电力线路确定模块用于，如果所述目标杆塔的线路属性信息为四回线路；则基于所述电网坐标信息和所述待处理图像的图像坐标信息确定向量方程，并根据所述向量方程获取与所述待处理图像对应的方向参数信息；获取与所述待处理图像相对应的高度参数信息，并基于预设聚类算法对所述高度参数信息进行处理，得到位置参数信息；基于所述方向参数信息和所述位置参数信息，从所述目标台账信息确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。
[0142]
本发明实施例的技术方案，通过获取与目标区域相对应的待处理图像，并获取与所述目标区域相对应的电网坐标信息，进而基于所述待处理图像和所述电网坐标信息，确定目标杆塔，并获取与所述目标杆塔对应的目标台账信息，最终可以基于所述目标台账信息，确定所述目标杆塔的线路属性信息，根据所述线路属性信息、所述电网坐标信息以及所述待处理图像，确定与所述待处理图像相对应的目标电力线路。基于上述技术方案，实现了根据待处理图像和电网坐标信息对待处理图像进行分类，进而确定与待处理图像对应的目标电力线路，提升了图像处理的效率与可信度。
[0143]
本发明实施例所提供的应用于电网的巡视图像处理装置可执行本公开任一实施例所提供的应用于电网的巡视图像处理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0144]
值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本公开实施例的保护范围。
[0145]
实施例四
[0146]
图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
[0147]
如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
[0148]
电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
[0149]
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如应用于电网的巡视图像处理方法。
[0150]
在一些实施例中，应用于电网的巡视图像处理方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的应用于电网的巡视图像处理方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行应用于电网的巡视图像处理方法。
[0151]
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
[0152]
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
[0153]
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0154]
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
[0155]
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据
服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
[0156]
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
[0157]
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0158]
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。