一种基于特征偏移量的占压物检测方法及装置与流程

    专利查询2025-07-29  17


    本技术涉及燃气管网风险管控,尤其涉及一种基于特征偏移量的占压物检测方法及装置。


    背景技术:

    1、随着经济的快速发展,城乡规划扩大,各种输油气、燃气管道违章占压问题日趋突出。管道违章占压是指在管道上方修建和设置危及管道安全、影响管道运营、维护的建(构)筑物及其他物体。占压会对管道本体、管道防腐、管道维检修以及建(构)筑物安全造成不同程度的影响,因此对管道占压的清理与控制尤为重要。

    2、管道占压主要表现为:1.占压管道的建筑或超重车辆使地下管道沉降变形,导致管道破裂,造成油、气泄漏;2.占压建筑产生的废液渗入地下,加速管道腐蚀、穿孔;3.由于管道占压,泄漏燃气无法及时排除,聚集到一定浓度时易发生爆炸;4.利用占压建筑、车辆进行盗油、盗气等违法犯罪活动;5.占压管道无法正常维检修,巡检人员无法直接观察管道的基本情况,影响专用设备检查,出现险情时维修设备入场困难,延误抢修时机。

    3、然而现有技术中,占压物的识别是通过对影像进行目标识别、特征点匹配等步骤,所识别的占压物往往包含临时目标物(如临时停车),其识别准确率和精度较低。


    技术实现思路

    1、本技术实施例通过提供一种基于特征偏移量的占压物检测方法及装置,解决了现有技术中的占压物识别方法的准确率与精度较低的问题。

    2、第一方面,本技术实施例提供了一种基于特征偏移量的占压物检测方法,包括:从影像序列集中提取目标影像上的目标物;检测所述影像序列集中的特征点;迭代执行分类步骤直至达到预设迭代次数,则判定静态目标物是占压物;所述分类步骤,包括:基于所述特征点在所述影像序列集中对所述目标影像及其前一帧的影像进行特征点匹配;基于特征点匹配结果确定所述目标影像的偏移量,并对所述偏移量进行偏移补偿得到补偿偏移量;对所述补偿偏移量进行聚类,并根据聚类结果将所述目标物分为静态目标物与动态目标物;判断所述静态目标物是否处于威胁区域内,若所述静态目标物未处于所述威胁区域内,则判定所述静态目标物不是占压物;若所述静态目标物处于所述威胁区域内,则将所述静态目标物所在的所述目标影像的前一帧的影像作为所述目标影像执行所述分类步骤。

    3、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述对所述偏移量进行偏移补偿得到补偿偏移量,包括:获取拍摄所述目标影像时无人机的航行状态与拍摄滚转角;根据所述航行状态与所述拍摄滚转角选择偏移补偿方法,以确定所述补偿偏移量;其中,所述偏移补偿方法包括透视变换偏移量补偿和/或移动均值偏移量补偿。

    4、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据所述航行状态与所述拍摄滚转角选择偏移补偿方法,包括:当无人机的所述航行状态为直线航行状态,且所述拍摄滚转角在第一角度范围时,所述偏移补偿方法为所述透视变换偏移量补偿;当无人机的所述航行状态为直线航行状态,且所述拍摄滚转角超过所述第一角度范围时,所述偏移补偿方法为先进行所述透视变换偏移量补偿,再进行所述移动均值偏移量补偿;当无人机的所述航行状态为转弯状态时,所述偏移补偿方法为所述移动均值偏移量补偿。

    5、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述透视变换偏移量补偿,包括:根据所述目标影像的成像规律构建补偿表;其中,所述补偿表包括x方向补偿表与y方向补偿表;根据所述x方向补偿表的高度设置每一行中行向量的值;根据所述y方向补偿表中所述偏移量的数据分布填充每一列中列向量的值;基于所述行向量的值与所述列向量的值确定所述目标影像的透视变换矩阵,通过所述透视变换矩阵对所述补偿表进行透视变换,并对其进行归一化得到透视变换补偿表;根据所述特征点的特征点坐标在所述透视变换补偿表中确定对应特征点的补偿系数,并通过所述补偿系数确定所述特征点的所述补偿偏移量。

    6、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据所述x方向补偿表的高度设置每一行中行向量的值,包括:将所述x方向补偿表中每一行的中间位置行向量的值设置为所述x方向补偿表的高度的一半;以所述中间位置行向量为基准,将其两端预设范围内的行向量的值依次以第一差值为公差等差设置,所述预设范围外的行向量的值设置为距其最近的预设范围内的行向量的值;其中,所述预设范围根据所述x方向补偿表的宽度、所述中间位置行向量所在的行号以及拍摄所述目标影像时无人机与吊舱相机之间的夹角确定。

    7、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据所述y方向补偿表中所述偏移量的数据分布填充每一列中列向量的值,包括:若所述目标影像的所述偏移量自底部向顶部减小,则将所述y方向补偿表中的顶部列向量的值设置为所述y方向补偿表的高度的一半,其余所述列向量的值自顶部至底部以第二差值为公差等差设置;若所述目标影像的所述偏移量从底部向顶部增大,则将所述y方向补偿表中的底部列向量的值设置为所述y方向补偿表的高度的一半,其余所述列向量的值自底部向顶部以所述第二差值为公差等差设置;其中,所述第二差值根据拍摄所述目标影像时无人机与吊舱相机之间的夹角确定;若等差设置所述列向量的值时出现负值,则将其设置为0。

    8、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述移动均值偏移量补偿,包括:基于所述目标影像的所述偏移量逐行/列确定所述特征点在x方向/y方向的x偏移量/y偏移量;根据所述x偏移量/所述y偏移量确定x偏移量之和/y偏移量之和,并对其进行滤波处理得到对应行/列的行偏移量/列偏移量;根据所述行偏移量与所述列偏移量确定所述补偿偏移量。

    9、第二方面,本技术实施例提供了一种基于特征偏移量的占压物检测装置,包括:提取模块,用于从影像序列集中提取目标影像上的目标物;检测模块,用于检测所述影像序列集中的特征点;迭代模块,用于迭代执行分类步骤直至达到预设迭代次数,则判定静态目标物是占压物;所述分类步骤,包括:基于所述特征点在所述影像序列集中对所述目标影像及其前一帧的影像进行特征点匹配;基于特征点匹配结果确定所述目标影像的偏移量,并对所述偏移量进行偏移补偿得到补偿偏移量;对所述补偿偏移量进行聚类,并根据聚类结果将所述目标物分为静态目标物与动态目标物;判断所述静态目标物是否处于威胁区域内,若所述静态目标物未处于所述威胁区域内,则判定所述静态目标物不是占压物;若所述静态目标物处于所述威胁区域内,则将所述静态目标物所在的所述目标影像的前一帧的影像作为所述目标影像执行所述分类步骤。

    10、第三方面,本技术实施例提供了一种设备,所述设备包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;所述处理器执行所述可执行指令时,实现如第一方面或第一方面任一种可能实现的方式所述的方法。

    11、第四方面,本技术实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质,所述非易失性计算机可读存储介质包括用于存储计算机程序或指令,当该计算机程序或指令被执行时,使如第一方面或第一方面任一种可能实现的方式所述的方法被实现。

    12、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

    13、本技术实施例通过对相邻的两帧影像进行特征点匹配与偏移补偿,能够确定其中特征点的补偿偏移量,提高目标物分类的精度;通过对补偿偏移量进行聚类,能够确定目标物的状态;通过迭代执行分类步骤能够提高占压物判断的准确性,有效解决了现有技术中的占压物识别方法的准确率与精度较低的问题。能够提高影像的质量,还能够提高目标分类的精度,通过进行多次迭代判断最终判定其中的占压物能够提高占压物识别的准确率,通过识别占压物能够方便管理人员对管道进行日常管理与维护,降低管道占压产生的危害。


    技术特征:

    1.一种基于特征偏移量的占压物检测方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述偏移量进行偏移补偿得到补偿偏移量,包括:

    3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述航行状态与所述拍摄滚转角选择偏移补偿方法,包括:

    4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述透视变换偏移量补偿,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述x方向补偿表的高度设置每一行中行向量的值,包括:

    6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述y方向补偿表中所述偏移量的数据分布填充每一列中列向量的值,包括:

    7.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述移动均值偏移量补偿,包括:

    8.一种基于特征偏移量的占压物检测装置,其特征在于,包括:

    9.用于执行一种基于特征偏移量的占压物检测方法的设备,其特征在于,包括:

    10.一种非易失性计算机可读存储介质,其特征在于,包括用于存储计算机程序或指令,当该计算机程序或指令被执行时,使如权利要求1至7中任一项所述的方法被实现。


    技术总结
    本申请公开了一种基于特征偏移量的占压物检测方法及装置,该方法包括:检测影像序列集中的特征点;迭代执行分类步骤直至达到预设迭代次数,判定静态目标物是占压物;分类步骤,包括:基于特征点坐标进行特征点匹配,确定目标影像的偏移量,进行偏移补偿得到补偿偏移量;对补偿偏移量聚类,将目标物分为静态目标物与动态目标物;判断静态目标物是否处于威胁区域内,若否,则静态目标物不是占压物;若是,则将静态目标物所在的目标影像的前一帧的影像作为目标影像执行分类步骤。解决了现有占压物识别方法的准确率与精度较低的问题。能够提高目标分类的精度与占压物识别的准确率,还能够方便管理人员的管理与维护,降低管道占压的危害。

    技术研发人员:雷豆豆,孙景峰,李权
    受保护的技术使用者:山东智航智能装备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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