输电杆塔巡检图像的处理方法和装置

技术领域

本申请涉及电网数据处理技术领域，特别是涉及一种输电杆塔巡检图像的处理方法和装置。

背景技术

输电线路杆塔的精细化巡检，一直是电网运维工作中的重中之重。传统精细化巡检工作，一直是采用人员现场巡视的方式，效率低、劳动量高且具有一定的危险性。由于无人机能接近巡检目标进行拍摄，并且具有作业效率高，人员劳动强度相对较低的特点，因此，通过无人机对输电杆塔进行精细化巡检越来越广泛。

然而，常见的交流输电线路通常是三相线路，不同相别所采用的金具配置通常都是相同的，因此，在巡检过程中，无人机针对不同相别相同金具所拍摄的各图像之间的相似度极大，很难通过对图像内容的识别来获得所拍摄目标对象的详细信息，需要通过人工的方式对巡检图像进行处理(如对巡检图像进行命名等)，从而导致巡检图像的处理效率极其低下。

发明内容

基于此，有必要针对传统方式导致输电杆塔巡检图像的处理效率极其低下的技术问题，提供一种输电杆塔巡检图像的处理方法和装置。

第一方面，本申请实施例提供一种输电杆塔巡检图像的处理方法，包括：

获取无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像；

基于所述目标电气对象的位置信息，确定所述目标电气对象的编码信息；

根据所述编码信息，从预先构建的映射关系库中，确定所述目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息；其中，所述映射关系库中包括电气对象的编码信息与输电线路的线路信息之间的对应关系，以及电气对象的编码信息与输电相位的相位信息之间的对应关系；

根据所述编码信息、所述目标线路信息以及所述目标相位信息，对所述图像进行处理。

第二方面，本申请实施例提供一种输电杆塔巡检图像的处理装置，包括：

第一获取模块，用于获取无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像；

第一确定模块，用于基于所述目标电气对象的位置信息，确定所述目标电气对象的编码信息；

第二确定模块，用于根据所述编码信息，从预先构建的映射关系库中，确定所述目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息；其中，所述映射关系库中包括电气对象的编码信息与输电线路的线路信息之间的对应关系，以及电气对象的编码信息与输电相位的相位信息之间的对应关系；

图像处理模块，用于根据所述编码信息、所述目标线路信息以及所述目标相位信息，对所述图像进行处理。

本申请实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理方法和装置，在获取到无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像之后，基于目标电气对象的位置信息，确定目标电气对象的编码信息，根据该编码信息从预先构建的映射关系库中，确定目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息，并根据上述编码信息、目标线路信息以及目标相位信息，对采集的图像进行处理。通过编码信息、目标线路信息以及目标相位信息能够唯一标识一张图像，通过唯一的信息对所采集的目标电气对象的图像进行处理，不会造成图像的顺序错乱，提高了图像处理的准确性。并且，本申请通过查询预先构建好的映射关系库，即可确定出所采集的图像的详细信息，不再需要依靠无人机的飞行轨迹来确定，这样，无人机便可以基于飞行需求自由规划飞行轨迹，使得对于输电杆塔的巡检更加便捷，灵活度更高，相比传统技术中的人工管理方式，降低了图像处理的工作量，提高了巡检图像的处理效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理方法的一种流程示意图；

图2为本申请实施例提供的映射关系库的建立过程的一种流程示意图；

图3为本申请实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理装置的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，下述方法实施例的执行主体可以是输电杆塔巡检图像的处理装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为输电杆塔巡检图像的处理设备的部分或者全部。下述方法实施例以执行主体是输电杆塔巡检图像的处理设备为例进行说明(以下简称电子设备)。

在使用无人机进行输电线路巡检时，由无人机按照固定的飞行轨迹进行图像采集，并将采集的图像实时或者非实时传输至室内监控设备，工作人员在室内图像资料处理过程中，需要基于上述固定的飞行轨迹对接收到的图像进行命名。但是，当输电杆塔的杆塔类型变更之后，需要重新生成新的飞行轨迹，并继续基于新的飞行轨迹对无人机所采集的图像重新进行命名，工作效率低下且巡检流程过于固化。基于此，本申请实施例提供的技术方案，能够通过待拍摄对象的空间位置信息，进一步确定待拍摄对象的详细信息，进而实现对所采集的待拍摄对象的图像的自动命名，生成标准的归档资料，提高了工作人员的工作效率，并便于图像的管理和查询。

图1为本申请实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理方法的一种流程示意图。本实施例涉及的是电子设备如何对无人机所采集的巡检图像进行处理的具体过程。如图1所示，该方法可以包括：

S101、获取无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像。

通常，输电杆塔上设置有多个电气对象，无人机需要对输电杆塔上的多个电气对象进行巡检拍照。可选地，该电气对象可以为挂点、绝缘子以及金具等。上述目标电气对象为无人机在输电线路巡检过程中待拍摄的电气对象。在通过无人机对输电线路进行巡检时，需要规划无人机的飞行轨迹，主要方式是通过人机交互方式选取需要拍摄的目标对象(如输电杆塔上的挂点、绝缘子以及金具等)，通过软件自动生成航点，并形成飞行轨迹，最后进行飞行安全性检查。

将规划好的飞行轨迹输入至无人机或者无人机的飞控设备中，无人机按照规划好的飞行轨迹执行巡检任务，以对输电线路中的各输电杆塔上的各电气对象进行拍摄，获得各电气对象的图像。

S102、基于所述目标电气对象的位置信息，确定所述目标电气对象的编码信息。

其中，所述位置信息包括目标电气对象的经纬度信息和高程信息。上述编码信息为对目标电气对象进行唯一标识的信息，用于区别各输电杆塔上的各电气对象。在实际应用中，可以从无人机的飞行任务文件中获取目标电气对象的位置信息，也可以通过无人机中设置的定位装置测量目标电气对象的位置信息，本实施例对目标电气对象的位置信息的获取方式不做限定。在得到目标电气对象的位置信息之后，可以基于目标电气对象的位置信息，通过查表，进一步确定出目标电气对象的编码信息。其中，该表中预先存储有电气对象的位置信息与电气对象的编码信息之间的对应关系。该表可以通过以下过程来构建：基于输电杆塔的塔头结构信息、输电杆塔的经纬度信息以及高程信息，通过三维坐标计算，得到输电杆塔上各电气对象的位置信息，并将电气对象的位置信息关联到电气对象的编码信息，从而得到上述表。

S103、根据所述编码信息，从预先构建的映射关系库中，确定所述目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息。

其中，所述映射关系库中包括电气对象的编码信息与输电线路的线路信息之间的对应关系，以及电气对象的编码信息与输电相位的相位信息之间的对应关系。该线路信息为用于描述输电线路的信息，如输电线路的名称、输电线路的标识或者输电线路的编号等。该输电相位的相位信息可以包括A相、B相、C相以及地线。上述映射关系库将输电线路以及输电相位与输电杆塔上的电气对象关联起来，即映射关系库表示了各输电杆塔中的各电气对象分别对应哪一条输电线路上的哪一输电相位。例如，输电杆塔1中的挂点11与输电线路1中的A相位对应。

在实际应用中，可以预先构建上述映射关系库，并将构建好的映射关系库存储在无人机或者用于管理输电杆塔巡检图像的电子设备中。这样，在得到目标电气对象的编码信息之后，便可以基于该编码信息，查询映射关系库，从而获得与该目标电气对象关联的输电线路的目标线路信息以及关联的输电相位的目标相位信息。

示例性的，以电气对象为挂点为例，假设映射关系库如下表1所示(当然，映射关系库中还存在其它信息以及对应关系，如输电杆塔与输电线路之间的对应关系)，同时假设该目标挂点的编码信息为11，查询映射关系库，确定与编码信息“11”对应的输电线路的线路标识为“1”，与编码信息“11”对应的输电相位的相位信息为“A相位”，即获得目标挂点上所承载的是：输电线路1中的A相位。

表1

S104、根据所述编码信息、所述目标线路信息以及所述目标相位信息，对所述图像进行处理。

其中，在得到目标电气对象的编码信息、目标线路信息以及目标相位信息之后，便可以基于该编码信息、目标线路信息以及目标相位信息对所采集的目标电气对象的图像进行命名。继续以上述S103中的例子为例，可以将所采集的目标挂点的图像命名为挂点11-输电线路1-A相位。

在实际应用中，也可以基于得到的目标电气对象的编码信息、目标线路信息以及目标相位信息，对所采集的图像进行分类存储。在上述实施例的基础上，可选地，上述S104的过程可以为：根据所述编码信息、所述目标线路信息以及所述目标相位信息，确定用于存储所述图像的分级文件夹的名称和所述图像的名称；将所述图像按照所述分级文件夹的路径进行存储。

其中，按照上述信息对所采集的图像进行命名。同时，也可以基于上述信息，按照规范进行分级文件夹管理，用于存储所采集的图像。例如：

文件夹第一层：xxx输电线路无人机巡检资料；

文件夹第二层：xxx输电杆塔无人机巡检资料；其中，文件夹第二层中存储xxx输电杆塔中各电气对象的巡检图像。

本申请实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理方法，在获取到无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像之后，基于目标电气对象的位置信息，确定目标电气对象的编码信息，根据该编码信息从预先构建的映射关系库中，确定目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息，并根据上述编码信息、目标线路信息以及目标相位信息，对采集的图像进行处理。通过编码信息、目标线路信息以及目标相位信息能够唯一标识一张图像，通过唯一的信息对所采集的目标电气对象的图像进行处理，不会造成图像的顺序错乱，提高了图像处理的准确性。并且，本申请通过查询预先构建好的映射关系库，即可确定出所采集的图像的详细信息，不再需要依靠无人机的飞行轨迹来确定，这样，无人机便可以基于飞行需求自由规划飞行轨迹，使得对于输电杆塔的巡检更加便捷，灵活度更高，相比传统技术中的人工管理方式，降低了图像处理的工作量，提高了巡检图像的处理效率。

在一个实施例中，提供了一种上述映射关系库的建立过程。在上述实施例的基础上，可选的，如图2所示，在上述S101之前，该方法还包括：

S201、对输电杆塔中各电气对象进行编码，得到各电气对象的编码信息。

具体的，为了区分输电杆塔中各电气对象，需要对输电杆塔中各电气对象进行唯一标识。可选地，每个电气对象的编码信息包括第一码字和第二码字；其中，所述第一码字用于表示电气对象所属的横担在输电杆塔中的相对位置，所述第二码字用于表示电气对象在位于同一横担中的所有电气对象中的相对位置。可选地，第一电气对象和第二电气对象的第二码字的表达方式不同，其中，第一电气对象和第二电气对象属于不同的输电线路，且第一电气对象所属的输电线路与第二电气对象所属的输电线路的传输方向不同。

与无人机线路巡检相关的系统有多个，为了系统间的对接，各系统针对电气对象使用统一的编码规则，因此，目标存储装置中存储有针对电气对象统一的编码规则。其中，该目标存储装置可以为云端。

在对各电气对象进行编码时，从目标存储装置中获取电气对象的编码规则，基于该编码规则，对输电杆塔中各电气对象进行编码，得到各电气对象的编码信息。

其中，上述编码规则可以为：电气对象的编码信息可以通过两位码字来表示，如上述的第一码字和第二码字，第一码字为电气对象所属的横担在输电杆塔中的相对位置，例如，假设输电杆塔的塔头中设置有三层横担，位于第一层横担中的电气对象的第一码字可以为1，位于第二层横担中的电气对象的第二码字可以为2，位于第三层横担中的电气对象的第三码字可以为3。

第二码字为电气对象在位于同一横担中所有电气对象中的相对位置(该相对位置也可以理解为电气对象在同一横担中所有电气对象中的顺序)，并且规定输电杆塔左侧的电气对象的第二码字通过数字来表示，输电杆塔右侧的电气对象的第二码字通过字母来表示。通常，可以通过输电杆塔中所承载的一条输电线路的传输方向，来确定输电杆塔的左侧和右侧。

以电气对象为挂点为例，同时假设输电杆塔第二层横担中设置有3个挂点，且这3个挂点的挂点均为输电杆塔左侧的挂点，则这3个挂点的第二码字可以使用数字来表示，依据这3个挂点在第二层横担中的相对顺序，这3个挂点的第二码字可以为1、2、3。接着，将这3个挂点的第一码字和第二码字进行组合，得到这3个挂点的编码信息分别为21、22、23。

S202、建立物理杆塔表。

其中，所述物理杆塔表用于存储输电杆塔的物理信息，所述物理信息包括输电杆塔的经纬度信息以及输电杆塔的塔头结构信息。此外，该物理信息还可以包括输电杆塔的高程、输电杆塔的杆塔形式、输电杆塔的物理标识、输电杆塔的物理名称、以及输电杆塔形成的物理路径。

为了实现电气对象与输电线路、电气对象与输电相位的关联，以及便于无人机进行巡检，还可以获取输电杆塔中各电气对象的位置信息，并将各电气对象的位置信息对应存储到该物理杆塔表中。

具体实现时，可以基于输电杆塔的塔头结构信息、输电杆塔的经纬度信息以及高程信息，通过三维坐标计算，得到输电杆塔上各电气对象的位置信息。

S203、建立逻辑杆塔表。

具体的，所述逻辑杆塔表用于存储输电杆塔的逻辑信息，所述逻辑信息包括输电杆塔在电网内的杆塔编号信息、输电杆塔所属的输电线路的线路信息以及输电杆塔中各电气对象的编码信息。此外，该逻辑信息还可以包括输电杆塔的逻辑标识、输电杆塔的逻辑名称、输电杆塔形成的逻辑路径以及输电杆塔所挂载的输电线路的相别排列方式。其中，相别排列方式可以为竖直排列方式(如上中下排列方式)以及水平排列方式(如左中右排列方式)。

在得到输电杆塔中各电气对象的编码信息之后，将各电气对象的编码信息对应存储到逻辑杆塔表中。逻辑杆塔表中不仅可以存储输电杆塔的逻辑信息，还可以存储各输电杆塔之间的电气连接关系，即哪些输电杆塔之间存在电气连接，该电气连接关系表示了逻辑杆塔与物理杆塔之间的关联关系，以及逻辑杆塔与输电线路之间的关联关系。

逻辑杆塔表和物理杆塔表中可存储现有与输电杆塔相关的所有物理信息和逻辑信息，不限于上述已经提到的，以方便同杆共架分析时的应用。

S204、建立各电气对象的编码信息与各电气对象所属的输电线路的线路信息之间的第一对应关系，以及建立各电气对象的编码信息与各电气对象所属的输电相位的相位信息之间的第二对应关系。

其中，各电气对象所属的输电相位的相位信息包括地线、A相、B相以及C相。在具体实现时，可以基于输电线路的台账资料，建立各电气对象的编码信息与各电气对象所属的输电线路的线路信息之间的第一对应关系，以及建立各电气对象的编码信息与各电气对象所属的输电相位的相位信息之间的第二对应关系。这样，便将电气对象与输电线路，电气对象与输电相位关联起来。

S205、将输电杆塔的逻辑信息、所述第一对应关系以及所述第二对应关系导入所述逻辑杆塔表中。

S206、对于导入所述逻辑杆塔表的输电杆塔，根据各输电杆塔的经纬度信息导入所述物理杆塔表，以形成逻辑杆塔与物理杆塔之间的关联。

其中，根据电网实际的线路杆塔信息，将上述输电杆塔的逻辑信息、所建立的电气对象与输电线路的第一对应关系，以及所建立的电气对象与输电相位的第二对应关系导入逻辑杆塔表，并生成物理杆塔表中的物理信息，使逻辑杆塔和物理杆塔形成对应关系，电气对象编码信息与塔头信息形成对应关系，电气对象编码信息与输电线路形成对应关系，电气对象编码信息与输电相位形成对应关系。

S207、维护物理杆塔表，将相同物理杆塔进行合并，从而得到所述映射关系库。

通过对物理杆塔表进行维护，将相同物理杆塔进行合并，从而消除同杆并架现象导致的多余物理杆塔。

通过本实施例提供的方法所建立的映射关系库，不仅实现了电气对象与输电线路的关联，也实现了电气对象与输电相位的关联，即满足了输电杆塔在物理结构和电气回路上的双重处理需求，通过电气对象的物理信息与电气信息之间的关联可以获得整个电气对象的详细信息，为后续的图像处理提供了有力的支撑。

图3为本发明实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理装置的一种结构示意图。如图3所示，该装置可以包括：第一获取模块301、第一确定模块302、第二确定模块303和图像处理模块304。

具体的，第一获取模块301用于获取无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像；

第一确定模块302用于基于所述目标电气对象的位置信息，确定所述目标电气对象的编码信息；

第二确定模块303用于根据所述编码信息，从预先构建的映射关系库中，确定所述目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息；其中，所述映射关系库中包括电气对象的编码信息与输电线路的线路信息之间的对应关系，以及电气对象的编码信息与输电相位的相位信息之间的对应关系；

图像处理模块304用于根据所述编码信息、所述目标线路信息以及所述目标相位信息，对所述图像进行处理。

本申请实施例提供的输电杆塔巡检图像的处理装置，在获取到无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像之后，基于目标电气对象的位置信息，确定目标电气对象的编码信息，根据该编码信息从预先构建的映射关系库中，确定目标电气对象所归属的输电线路的目标线路信息以及所归属的输电相位的目标相位信息，并根据上述编码信息、目标线路信息以及目标相位信息，对采集的图像进行处理。通过编码信息、目标线路信息以及目标相位信息能够唯一标识一张图像，通过唯一的信息对所采集的目标电气对象的图像进行处理，不会造成图像的顺序错乱，提高了图像处理的准确性。并且，本申请通过查询预先构建好的映射关系库，即可确定出所采集的图像的详细信息，不再需要依靠无人机的飞行轨迹来确定，这样，无人机便可以基于飞行需求自由规划飞行轨迹，使得对于输电杆塔的巡检更加便捷，灵活度更高，相比传统技术中的人工管理方式，降低了图像处理的工作量，提高了巡检图像的处理效率。

可选地，所述电气对象包括挂点；所述位置信息包括所述目标电气对象的经纬度信息和高程信息。

在上述实施例的基础上，可选地，该装置还包括：编码模块、第一建立模块、第二建立模块、第三建立模块、第一导入模块、第二导入模块和信息处理模块。

具体的，编码模块用于在图像获取模块获取无人机在巡检过程中针对输电杆塔上的目标电气对象所采集的图像之前，对输电杆塔中各电气对象进行编码，得到各电气对象的编码信息；

第一建立模块用于建立物理杆塔表，其中，所述物理杆塔表用于存储输电杆塔的物理信息，所述物理信息包括输电杆塔的经纬度信息以及输电杆塔的塔头结构信息；

第二建立模块用于建立逻辑杆塔表，其中，所述逻辑杆塔表用于存储输电杆塔的逻辑信息，所述逻辑信息包括输电杆塔在电网内的杆塔编号信息、输电杆塔所属的输电线路的线路信息以及输电杆塔中各电气对象的编码信息；

第三建立模块用于建立各电气对象的编码信息与各电气对象所属的输电线路的线路信息之间的第一对应关系，以及建立各电气对象的编码信息与各电气对象所属的输电相位的相位信息之间的第二对应关系；

第一导入模块用于将输电杆塔的逻辑信息、所述第一对应关系以及所述第二对应关系导入所述逻辑杆塔表中；

第二导入模块用于对于导入所述逻辑杆塔表的输电杆塔，根据各输电杆塔的经纬度信息导入所述物理杆塔表，以形成逻辑杆塔与物理杆塔之间的关联；

信息处理模块用于维护物理杆塔表，将相同物理杆塔进行合并，从而得到所述映射关系库。

可选地，每个电气对象的编码信息包括第一码字和第二码字；其中，所述第一码字用于表示电气对象所属的横担在输电杆塔中的相对位置，所述第二码字用于表示电气对象在位于同一横担中的所有电气对象中的相对位置。

可选地，第一电气对象和第二电气对象的第二码字的表达方式不同，其中，所述第一电气对象和所述第二电气对象属于不同的输电线路，且所述第一电气对象所属的输电线路与所述第二电气对象所属的输电线路的传输方向不同。

在上述实施例的基础上，可选地，目标存储装置中存储有针对电气对象统一的编码规则；

编码模块具体用于从所述目标存储装置中获取电气对象的编码规则；基于所述编码规则，对输电杆塔中各电气对象进行编码，得到各电气对象的编码信息。

可选地，所述逻辑杆塔表还用于存储各输电杆塔之间的电气连接关系。

可选地，所述各电气对象所属的输电相位的相位信息包括地线、A相、B相以及C相。

在上述实施例的基础上，该装置还包括：第二获取模块和存储模块。

具体的，第二获取模块用于获取输电杆塔中各电气对象的位置信息；

存储模块用于将各电气对象的位置信息对应存储到所述物理杆塔表中。

可选地，所述物理信息还包括：输电杆塔的高程、输电杆塔的杆塔形式、输电杆塔的物理标识、输电杆塔的物理名称、以及输电杆塔形成的物理路径。

可选地，所述逻辑信息还包括：输电杆塔的逻辑标识、输电杆塔的逻辑名称、输电杆塔形成的逻辑路径以及输电杆塔所挂载的输电线路的相别排列方式。

在上述实施例的基础上，可选地，图像处理模块具体用于根据所述编码信息、所述目标线路信息以及所述目标相位信息，确定用于存储所述图像的分级文件夹的名称和所述图像的名称；将所述图像按照所述分级文件夹的路径进行存储。

本申请实施例中提供的输电杆塔巡检图像的处理装置可执行本申请任意实施例所提供的输电杆塔巡检图像的处理方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的输电杆塔巡检图像的处理方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。