排水管道闭路电视检测视频质量评估方法、装置及设备与流程

本发明涉及视频质量评估，具体涉及基于排水管道闭路电视检测视频质量评估方法、装置及设备。

背景技术：

1、排水管网是城市排水系统治理的突出短板，摸清排水管网本底是实施排水系统提质增效的基础。闭路电视检测(closed circuit television inspection，cctv)是常用的排水管网错混接调查和管道缺陷检测的技术手段，cctv检测通过对管道内部情况进行实时影像监视、记录、视频回放、图像抓拍及视频文件的刻录等操作，可以直观全面地了解掌握管道内部状况。cctv检测人员根据录制的视频文件对排水管道状态进行评价和分析，出具管道状况评价报告，因此cctv检测视频的采集质量直接影响着检测结果分析的可靠性，进而影响管道状态评价结果的准确性，因此对排水管道cctv检测视频进行质量分析是管道cctv检测质量管理的重要任务。

2、现有排水管道cctv检测视频的采集质量评价方法的处理流程通常为：将视频分解为逐帧图像序列；对每一帧图像的纹理特征进行图像质量评估；综合视频所有图像的质量评估整段视频的质量。然而，排水管道cctv检测图像存在的环境距离远、纹理特征弱、相机视角受限等场景特征影响因素，在进行视频图像质量评估时，直接对视频分解后图像的纹理特征对图像进行质量评估，不考虑排水管道cctv检测相机视角等影响视频质量的关键因素，会导致视频质量评估结果的准确性较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于排水管道闭路电视检测视频质量评估方法、装置及设备，以解决直接对视频分解后图像的纹理特征对图像进行质量评估，导致的视频质量评估结果的准确性较低的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种排水管道闭路电视检测视频质量评估方法，获取排水管道的闭路电视检测视频文件、预设参照视角的相机成像模型参数以及预设虚拟视角的相机成像模型参数，预设参照视角为闭路电视检测视频文件的真实拍摄过程对应模拟视角，预设虚拟视角的方向与预设虚拟视角的方向垂直；基于排水管道的闭路电视检测视频文件得到多帧目标图像；依次利用每帧目标图像的灰度信息、预设参照视角的相机成像模型参数以及预设虚拟视角的相机成像模型参数对视角变换方程进行求解，得到多帧目标图像分别对应的待分析的图像的像素信息，待分析图像为目标图像中排水管道沿母线展开后的正视图像；基于预设算法和每个待分析图像的像素信息确定对应待分析图像的图像质量信息；基于每个待分析图像的图像质量信息确定对应待分析图像的质量评分；基于多个待分析图像的质量评分得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果。

3、本发明实施例提供的排水管道闭路电视检测视频质量评估方法，基于排水管道的闭路电视检测视频文件得到多帧目标图像，依次利用每帧目标图像的灰度信息、预设参照视角的相机成像模型参数以及预设虚拟视角的相机成像模型参数对视角变换方程进行求解，得到多帧目标图像分别对应的待分析的图像的像素信息，基于每个待分析的图像的像素信息对待分析图像确定对应待分析图像的质量评分，基于不同待分析图像分别对应的质量评分得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果。本发明提供的方法，通过对闭路电视检测视频文件中的目标图像进行视角转换，得到对应的待分析图像，待分析图像为目标图像中排水管道沿母线展开后的正视图像，将多帧目标图像转换为待分析图像后进行图像质量评分，克服了闭路电视检测视频文件中由于相机视角受限和环境距离较远对视频图像质量的不良影响，使得最终得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果更为准确。

4、在一种可选的实施方式中，基于排水管道的闭路电视检测视频文件得到多帧目标图像的步骤，包括：对排水管道的闭路视频检测文件进行逐帧分解处理，得到多帧灰度图像；令n＝1，确定第一帧灰度图像与标准图像的像素差，当像素差大于预设阈值，则将第一帧灰度图像作为标准图像；判断n是否小于m，若n小于m，令n＝n+1，确定第n+1帧灰度图像与标准图像的像素差；若第n+1帧灰度图像与标准图像的像素差大于预设阈值，则将第n+1帧灰度图像作为标准图像，若第n+1帧灰度图像与标准图像的像素差小于预设阈值，则将第n+1帧灰度图像删除；返回判断n是否小于m的步骤，直至n＝m，将剩余的多帧灰度图像作为多帧目标图像。

5、本可选实施方式提供的方法，通过将多帧灰度图像与标准图像进行比对，基于比对结果删除重复的图像，有利于提高排水管道闭路电视检测视频的质量评估的效率。

6、在一种可选的实施方式中，基于预设算法和每个待分析图像的像素信息确定对应待分析图像的图像质量信息的步骤，包括：基于预设算法和每个待分析图像的像素信息计算对应待分析图像的图像梯度；基于每个待分析图像的图像梯度计算对应待分析图像的图像梯度方差值；基于每个待分析图像对应的图像梯度方差值确定对应待分析图像的图像质量信息。

7、本可选实施方式提供的方法，可以准确对待分析图像的图像质量进行评价。

8、在一种可选的实施方式中，基于多个待分析图像的质量评分得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果的步骤，包括：基于多个待分析图像的质量评分计算变异系数；基于变异系数确定排水管道闭路电视检测视频的质量评分；基于排水管道闭路电视检测视频的质量评分得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果。

9、在一种可选的实施方式中，视角变换方程为：

10、

11、其中，xc，yc，zc为参照视角的相机坐标系下目标图像的三维坐标值；xs，ys，zs为对应待分析图像的坐标值；x*c，y*c，z*c为虚拟视角的相机坐标系下目标图像的三维坐标值，δz为虚拟视角的观测视野宽度；f0为尺度因子的设定值；f为管道壁面投影变换函数。

12、在一种可选的实施方式中，对排水管道的闭路视频检测文件进行逐帧分解处理，得到多帧灰度图像的步骤，包括：对排水管道的闭路视频检测文件进行逐帧分解，得到多帧原始图像；将每帧原始图像转化为对应的灰度图像。

13、第二方面，本发明提供了一种排水管道闭路电视检测视频质量评估装置，获取模块，用于获取排水管道的闭路电视检测视频文件、预设参照视角的相机成像模型参数以及预设虚拟视角的相机成像模型参数，预设参照视角为闭路电视检测视频文件的真实拍摄过程对应模拟视角，预设虚拟视角的方向与预设虚拟视角的方向垂直；第一确定模块，用于基于排水管道的闭路电视检测视频文件得到多帧目标图像；求解模块，用于依次利用每帧目标图像的灰度信息、预设参照视角的相机成像模型参数以及预设虚拟视角的相机成像模型参数对视角变换方程进行求解，得到多帧目标图像分别对应的待分析的图像的像素信息，待分析图像为目标图像中排水管道沿母线展开后的正视图像；第二确定模块，用于基于预设算法和每个待分析图像的像素信息确定对应待分析图像的图像质量信息；第三确定模块，用于基于每个待分析图像的图像质量信息确定对应待分析图像的质量评分；第四确定模块，用于基于多个待分析图像的质量评分得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果。

14、在一种可选的实施方式中，第一确定模块包括：处理单元，用于对排水管道的闭路视频检测文件进行逐帧分解处理，得到多帧灰度图像；第一确定单元，用于令n＝1，确定第一帧灰度图像与标准图像的像素差，当像素差大于预设阈值，则将第一帧灰度图像作为标准图像；判断单元，用于判断n是否小于m，若n小于m，令n＝n+1，确定第n+1帧灰度图像与标准图像的像素差；第二确定单元，用于若第n+1帧灰度图像与标准图像的像素差大于预设阈值，则将第n+1帧灰度图像作为标准图像，若第n+1帧灰度图像与标准图像的像素差小于预设阈值，则将第n+1帧灰度图像删除；第三确定单元，用于返回判断n是否小于m的步骤，直至n＝m，将剩余的多帧灰度图像作为多帧目标图像。

15、在一种可选的实施方式中，第二确定模块包括：第一计算单元，用于基于预设算法和每个待分析图像的像素信息计算对应待分析图像的图像梯度；第二计算单元，用于基于每个待分析图像的图像梯度计算对应待分析图像的图像梯度方差值；第四确定单元，用于基于每个待分析图像对应的图像梯度方差值确定对应待分析图像的图像质量信息。

16、在一种可选的实施方式中，第四确定模块包括：第三计算单元，用于基于多个待分析图像的质量评分计算变异系数；第五确定单元，用于基于变异系数确定排水管道闭路电视检测视频的质量评分；第六计算单元，用于基于排水管道闭路电视检测视频的质量评分得到排水管道闭路电视检测视频的质量评估结果。

17、在一种可选的实施方式中，视角变换方程为：

18、

19、其中，xc，yc，zc为参照视角的相机坐标系下目标图像的三维坐标值；xs，ys，zs为对应待分析图像的坐标值；x*c，y*c，z*c为虚拟视角的相机坐标系下目标图像的三维坐标值，δz为虚拟视角的观测视野宽度；f0为尺度因子的设定值；f为管道壁面投影变换函数。

20、在一种可选的实施方式中，处理单元包括：分解子单元，用于对排水管道的闭路视频检测文件进行逐帧分解，得到多帧原始图像；转化子单元，用于将每帧原始图像转化为对应的灰度图像。

21、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的排水管道闭路电视检测视频质量评估方法。

22、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的排水管道闭路电视检测视频质量评估方法。