一种电力巡检图像标注方法及系统与流程

1.本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种电力巡检图像标注方法及系统。


背景技术：

2.在电力系统中，输电线路由于其布置和架设的特殊性，因此不可避免受到一些内外因素的影响，容易造成输电线路的故障。因此，加强对输电线路的监测和检查也是电力企业的重要内容。监测和检查的根本目的就是及时发现问题，及时解决问题，尽早地排除安全隐患，保障电网的正常运行。
3.目前，主要依靠传统的人工去分析判断，需要图像传回巡检部门后，全部依靠人工收集、筛选、上传、分析和标注等作业，这样就造成工作人员工作量极大，而且出错率较高。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种电力巡检图像标注方法及系统，解决了图像标注出错率较高的技术问题。
5.有鉴于此，本发明第一方面提供了一种电力巡检图像标注方法，包括以下步骤：
6.基于caltech数据库获取多个训练图像；
7.基于slic算法将每个训练图像分割为多个子图像，构建图像集；
8.将每个子图像输入至预先训练好的特征提取网络，得到相应的图像特征，按照图像特征对相应的子图像进行标注，构建标注图像集；
9.将所述标注图像集中的每个子图像进行二值化处理，将所述标注图像集转换为二值化标注图像集；
10.对待标注图像进行二值化处理，得到待标注二值化图像；
11.将待标注二值化图像在所述二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注；
12.根据匹配度最高的子图像对应的标注对所述待标注二值化图像进行标注。
13.优选地，本方法还包括：
14.根据所述图像特征对所述标注图像集中的多个子图像进行分类，根据分类结果构建图像分类标注目录。
15.优选地，基于slic算法将每个训练图像分割为多个子图像，构建图像集的步骤具体包括：
16.将训练图像转换至lab彩色空间的图像；
17.按照预设的超像素种子个数，将超像素种子随机撒到lab彩色空间的图像的像素点上；
18.将所述超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上；
19.计算所述超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离，判断所述距离是否小于预设距离阈值，若判断所述距离小于预设距离阈值，则重新执行所述将所述
超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上的步骤，直至所有超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离小于预设距离阈值，得到分割结果；
20.根据分割结果将所述训练图像分割为多个子图像，构建图像集。
21.优选地，将待标注二值化图像在所述二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注的步骤具体包括：
22.根据待标注二值化图像计算相应的哈希值；
23.将所述哈希值与所述待标注二值化图像进行组合，得到64位的图片指纹；
24.将所述64位的图片指纹与所述二值化标注图像集中每个二值化标注图像的64位的图片指纹进行位数比对，得到位数比对结果；
25.根据所述位数比对结果，获取位数比对相同的个数最多的二值化标注图像，从而得到匹配度最高的子图像对应的标注。
26.优选地，本方法还包括：
27.将经过标注后的待标注图像发送至前端界面进行审核，若审核通过，则将标注后的待标注图像进行归档，若审核失败，则进行重新标注。
28.第二方面，本发明提供了一种电力巡检图像标注系统，包括：
29.图像获取模块，用于基于caltech数据库获取多个训练图像；
30.图像分割模块，用于基于slic算法将每个训练图像分割为多个子图像，构建图像集；
31.特征提取模块，用于将每个子图像输入至预先训练好的特征提取网络，得到相应的图像特征，按照图像特征对相应的子图像进行标注，构建标注图像集；
32.第一二值化模块，用于将所述标注图像集中的每个子图像进行二值化处理，将所述标注图像集转换为二值化标注图像集；
33.第二二值化模块，用于对待标注图像进行二值化处理，得到待标注二值化图像；
34.标注匹配模块，用于将待标注二值化图像在所述二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注；
35.图像标注模块，用于根据匹配度最高的子图像对应的标注对所述待标注二值化图像进行标注。
36.优选地，本系统还包括：
37.分类模块，用于根据所述图像特征对所述标注图像集中的多个子图像进行分类，根据分类结果构建图像分类标注目录。
38.优选地，所述图像分割模块具体包括：
39.图像转换模块，用于将训练图像转换至lab彩色空间的图像；
40.撒种子模块，用于按照预设的超像素种子个数，将超像素种子随机撒到lab彩色空间的图像的像素点上；
41.位置更新模块，用于将所述超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上；
42.计算模块，用于计算所述超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离，判断所述距离是否小于预设距离阈值，若判断所述距离小于预设距离阈值，则重新执行所述将所述超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上的步骤，直至所有
超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离小于预设距离阈值，得到分割结果；
43.分割图像模块，用于根据分割结果将所述训练图像分割为多个子图像，构建图像集。
44.优选地，所述标注匹配模块具体包括：
45.哈希值模块，用于根据待标注二值化图像计算相应的哈希值；
46.图片指纹模块，用于将所述哈希值与所述待标注二值化图像进行组合，得到64位的图片指纹；
47.指纹比对模块，用于将所述64位的图片指纹与所述二值化标注图像集中每个二值化标注图像的64位的图片指纹进行位数比对，得到位数比对结果；
48.位数匹配模块，用于根据所述位数比对结果，获取位数比对相同的个数最多的二值化标注图像，从而得到匹配度最高的子图像对应的标注。
49.优选地，本系统还包括：
50.审核模块，用于将经过标注后的待标注图像发送至前端界面进行审核，若审核通过，则将标注后的待标注图像进行归档，若审核失败，则进行重新标注。
51.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
52.本发明通过获取多个训练图像，并对训练图像进行分割，以构建图像集，还提取子图像的图像特征，按照图像特征对相应的子图像进行标注，构建标注图像集，还对标注图像集中的每个子图像进行二值化处理，将标注图像集转换为二值化标注图像集，将待标注二值化图像在所述二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注，根据匹配度最高的子图像对应的标注对待标注二值化图像进行标注，从而降低图像标注出错率，提高图像标注准确性。
附图说明
53.图1为本发明实施例提供的一种电力巡检图像标注方法的流程图；
54.图2为本发明实施例提供的一种电力巡检图像标注系统的结构示意图。
具体实施方式
55.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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
56.为了便于理解，请参阅图1，本发明提供的一种电力巡检图像标注方法，包括以下步骤：
57.s1、基于caltech数据库获取多个训练图像。
58.其中，caltech数据库包含caltech101和caltech256两个数据集，caltech101包含101种类别的物体，每种类别大约40到800个图像，大部分的类别有大约50个图像。
59.s2、基于slic算法将每个训练图像分割为多个子图像，构建图像集。
60.s3、将每个子图像输入至预先训练好的特征提取网络，得到相应的图像特征，按照
图像特征对相应的子图像进行标注，构建标注图像集。
61.其中，特征提取网络是基于卷积神经网络对大量训练样本进行训练得到。
62.s4、将标注图像集中的每个子图像进行二值化处理，将标注图像集转换为二值化标注图像集。
63.s5、对待标注图像进行二值化处理，得到待标注二值化图像。
64.s6、将待标注二值化图像在二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注。
65.可以理解的是，为了减少匹配的复杂度，提高识别率，将彩色图片二值化为黑白图片，并且，可以去除背景噪点，提高标注准确性。
66.s7、根据匹配度最高的子图像对应的标注对待标注二值化图像进行标注。
67.本实施例提供了一种电力巡检图像标注方法，通过获取多个训练图像，并对训练图像进行分割，以构建图像集，还提取子图像的图像特征，按照图像特征对相应的子图像进行标注，构建标注图像集，还对标注图像集中的每个子图像进行二值化处理，将标注图像集转换为二值化标注图像集，将待标注二值化图像在二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注，根据匹配度最高的子图像对应的标注对待标注二值化图像进行标注，从而降低图像标注出错率，提高图像标注准确性。
68.在一个具体实施例中，本方法还包括：
69.根据图像特征对标注图像集中的多个子图像进行分类，根据分类结果构建图像分类标注目录。
70.其中，根据图像特征对图像进行分类整理，根据整理的结果，存入树数据模型数据库中，供后期识别使用。
71.在一个具体实施例中，步骤s2具体包括：
72.s201、将训练图像转换至lab彩色空间的图像；
73.s202、按照预设的超像素种子个数，将超像素种子随机撒到lab彩色空间的图像的像素点上；
74.s203、将超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上；
75.s204、计算超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离，判断距离是否小于预设距离阈值，若判断距离小于预设距离阈值，则重新执行将超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上的步骤，直至所有超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离小于预设距离阈值，得到分割结果；
76.s205、根据分割结果将训练图像分割为多个子图像，构建图像集。
77.在一个具体实施例中，步骤s6具体包括：
78.s601、根据待标注二值化图像计算相应的哈希值；
79.s602、将哈希值与待标注二值化图像进行组合，得到64位的图片指纹；
80.其中，可以截取哈希值的长度，从而可以获得预设位数的图片指纹。
81.s603、将64位的图片指纹与二值化标注图像集中每个二值化标注图像的64位的图片指纹进行位数比对，得到位数比对结果；
82.s604、根据位数比对结果，获取位数比对相同的个数最多的二值化标注图像，从而得到匹配度最高的子图像对应的标注。
83.其中，二值化标注图像对应的子图像为匹配度最高的子图像。
84.在一个具体实施例中，本方法还包括：
85.s8、将经过标注后的待标注图像发送至前端界面进行审核，若审核通过，则将标注后的待标注图像进行归档，若审核失败，则进行重新标注。
86.以上为本发明提供的一种电力巡检图像标注方法的实施例的详细描述，以下为本发明提供的一种电力巡检图像标注系统的实施例的详细描述。
87.为了便于理解，请参阅图2，本发明提供的一种电力巡检图像标注系统，包括：
88.图像获取模块100，用于基于caltech数据库获取多个训练图像；
89.图像分割模块200，用于基于slic算法将每个训练图像分割为多个子图像，构建图像集；
90.特征提取模块300，用于将每个子图像输入至预先训练好的特征提取网络，得到相应的图像特征，按照图像特征对相应的子图像进行标注，构建标注图像集；
91.第一二值化模块400，用于将标注图像集中的每个子图像进行二值化处理，将标注图像集转换为二值化标注图像集；
92.第二二值化模块500，用于对待标注图像进行二值化处理，得到待标注二值化图像；
93.标注匹配模块600，用于将待标注二值化图像在二值化标注图像集中进行匹配，得到匹配度最高的子图像对应的标注；
94.图像标注模块700，用于根据匹配度最高的子图像对应的标注对待标注二值化图像进行标注。
95.在一个具体实施例中，本系统还包括：
96.分类模块，用于根据图像特征对标注图像集中的多个子图像进行分类，根据分类结果构建图像分类标注目录。
97.在一个具体实施例中，图像分割模块具体包括：
98.图像转换模块，用于将训练图像转换至lab彩色空间的图像；
99.撒种子模块，用于按照预设的超像素种子个数，将超像素种子随机撒到lab彩色空间的图像的像素点上；
100.位置更新模块，用于将超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上；
101.计算模块，用于计算超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离，判断距离是否小于预设距离阈值，若判断距离小于预设距离阈值，则重新执行将超像素种子移动至其预设邻域范围内梯度最小的像素点上的步骤，直至所有超像素种子对应的当前像素点与移动前的像素点之间的距离小于预设距离阈值，得到分割结果；
102.分割图像模块，用于根据分割结果将训练图像分割为多个子图像，构建图像集。
103.在一个具体实施例中，标注匹配模块具体包括：
104.哈希值模块，用于根据待标注二值化图像计算相应的哈希值；
105.图片指纹模块，用于将哈希值与待标注二值化图像进行组合，得到64位的图片指纹；
106.指纹比对模块，用于将64位的图片指纹与二值化标注图像集中每个二值化标注图
像的64位的图片指纹进行位数比对，得到位数比对结果；
107.位数匹配模块，用于根据位数比对结果，获取位数比对相同的个数最多的二值化标注图像，从而得到匹配度最高的子图像对应的标注。
108.在一个具体实施例中，本系统还包括：
109.审核模块，用于将经过标注后的待标注图像发送至前端界面进行审核，若审核通过，则将标注后的待标注图像进行归档，若审核失败，则进行重新标注。
110.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
111.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，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
112.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
113.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
114.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。