覆冰导线在线监测图像标注方法技术

本发明专利技术公开了覆冰导线在线监测图像标注方法，包括以下步骤：S1，覆冰图像分类人工标注；S2，绝缘子目标检测标注。本发明专利技术还公开了另外一种覆冰导线在线监测图像标注方法，设置了照片是否损坏、照片拍摄的目标类型、摄像头是否正常、覆冰类型、导线覆冰横断面外部形状、导线覆冰纵断面外部形状6个标签，将覆冰图像分类人工标注；本发明专利技术可以使得标注结果有效关联线路覆冰情况，实现数据快速调用；其中分类标注方法设置的标签可以进行高效的数据清洗和有效的解决数据冗余量大的问题，也能有效区分出不同覆冰类型的图像，便于分割标注。便于分割标注。便于分割标注。

【技术实现步骤摘要】
覆冰导线在线监测图像标注方法


[0001]本专利技术涉及覆冰导线在线监测图像标注方法，属于输配电技术


技术介绍

[0002]在进行线路覆冰在线监测图像智能识别的样本库搭建过程中，需要对大量的覆冰图像进行人工标注，目前现有的导线样本库多用于分类识别，在导线图像分割领域尚无相关样本库。且现有的导线样本库样本多来自实验室模拟覆冰拍摄，无法反应野外复杂背景和多变的覆冰类型。与此同时，现有的标注方法未考虑到覆冰在线监测图像中目标几何形态多变、数据冗余多、背景复杂等特点，无法准确评价输电线路运行状态。也未关注基于导线图像分割任务的样本标注方法。因此国内外尚无可用于覆冰导线图像的样本库。
[0003]本专利技术参考了国内外与导线覆冰相关的国家标准与行业标准，提出了一种包含导线覆冰分类和目标分割的覆冰导线在线监测图像的人工标注方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供覆冰导线在线监测图像标注方法，以解决上述现有技术中存在的问题。
[0005]本专利技术采取的技术方案为：覆冰导线在线监测图像标注方法，包括以下步骤：S1，覆冰图像分类人工标注：采用以下3种方式对覆冰图像分别进行标注：S1.1根据“照片是否损坏”将覆冰图像分别标记为“正常”和“损坏”中的一种；S1.2根据“照片拍摄的目标类型”将覆冰图像分别标记为“未包含绝缘子和导线”、“只包含绝缘子”、“只包含导线”以及“绝缘子和导线两者均包含”中的一种；S1.3根据“摄像头是否正常”将覆冰图像分别标记为“正常”、“被遮挡”、“积污”、“局部凝冻”和“全部凝冻”中的一种；S2，导线目标检测标注：S2.1筛选出同时满足如下3个条件的照片：
①
所述步骤S1.1中标记为“正常”的照片；
②
所述步骤S1.2中标记为“只包含导线”或者“绝缘子和导线两者均包含”的照片；
③
所述步骤S1.3中标记为“正常”、“被遮挡”、“积污”、“局部凝冻”之一的照片；S2.2针对导线开展目标检测标注，标注方法如下：用多边形分割导线，组成数据集，用于后续的导线的自动识别。
[0006]优选的，所述步骤S2.2中，由于导线形状较为细长，可将图像的特殊位置作为导线的头尾，如防震锤、杆塔等。
[0007]优选的，所述步骤S2.2中，有冰导线标签命名为PL_Ice，无冰导线标签命名为PL。。
[0008]优选的，所述步骤S2.2中，若是弯导线，则至少用8个点分割标注。
[0009]优选的，所述步骤S2.2中，若导线过于密集，则标注成一股。
[0010]优选的，所述步骤S2.2中，若导线分段覆冰，则一段覆冰导线和一段未覆冰导线均
需要标注，尽量选取较长区域。
[0011]优选的，标注后将生成导线目标框，即为分割标注多边形的外接矩形框；将导线类别、多边形顶点坐标、目标框顶点坐标、文件名和文件路径等分割标注信息存储于XML文件。
[0012]本专利技术还公开了另外一种覆冰导线在线监测图像标注方法，采用以下多种方式对覆冰图像分别进行标注：
①
根据“照片是否损坏”将覆冰图像分别标记为“正常”和“损坏”中的一种；
②
根据“照片拍摄的目标类型”将覆冰图像分别标记为“未包含绝缘子和线路”、“只包含绝缘子”、“只包含线路”以及“绝缘子和线路两者均包含”中的一种；
③
根据“摄像头是否正常”将覆冰图像分别标记为“正常”、“被遮挡”、“积污”、“局部凝冻”和“全部凝冻”中的一种；
④
根据“覆冰类型”将覆冰图像标记为“雨凇”、“雾凇”、“混合凇”、“湿雪”和“无覆冰”中的一种；
⑤
根据“导线覆冰横断面的外部形状”将覆冰图像分别标记为“片状形”、“近圆形”、“椭圆形”、“多棱形”、“扇形”、“多棱针状形”和“无覆冰”中的一种；
⑥
根据“导线覆冰纵断面的外部形状”将覆冰图像分别为“锯齿形”、“矩形”和“无覆冰”中的一种。
[0013]优选的，若图像中存在被雾、杆塔遮挡的部分，或者因为镜头存在局部的积污或凝冻导致部分线路无法观察，即使其确实存在覆冰，也认为其不含覆冰。
[0014]优选的，若图像中存在多根导线，且不只有一种覆冰纵切面形状；若存在图像出现多条导线且覆冰纵切面形状不同、以覆冰最严重的那条导线的覆冰纵切面形状为准。
[0015]优选的，实际上在自然的工作环境下，图像中所拍摄出的主要元件上可能会包含多种覆冰类型的特征，这时候以特征最为明显、直观的覆冰类型作为其特征类型。
[0016]优选的，由于图像视图所限或存在遮挡导致在图像中无法观测到导线真实覆冰状态，与导线真实覆冰外部形状存在差异。
[0017]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术可以使得标注结果有效关联线路覆冰情况，实现数据快速调用；其中分类标注方法设置的标签可以进行高效的数据清洗和有效的解决数据冗余量大的问题，也能有效区分出不同覆冰类型的图像，便于分割标注。本专利技术首次提出导线图像分割标注方法，这一规则可以适用于各种覆冰形态及不同背景，对建立覆冰导线图像样本库有重要作用。
附图说明
[0018]图1为覆冰导线纵切面分割—锯齿状示意图；图2为覆冰导线纵切面分割—矩形状示意图；图3覆冰导线横切面分割—片状形示意图；图4覆冰导线横切面分割—近圆形示意图；图5 覆冰导线横切面分割—椭圆形示意图；图6 覆冰导线横切面分割—多棱形示意图；图7 覆冰导线横切面分割—扇形示意图；图8 覆冰导线横切面分割—多棱针状形示意图；
图9 覆冰导线图像分割典型标注示意图。
[0019]图10 又一覆冰导线图像分割典型标注示意图。
[0020]图11 又一覆冰导线图像分割典型标注示意图。
[0021]图12 又一覆冰导线图像分割典型标注示意图。
[0022]图13 又一覆冰导线图像分割典型标注示意图。
[0023]图14 又一覆冰导线图像分割典型标注示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图及具体的实施例对本专利技术进行进一步介绍。
[0025]实施例1：覆冰图像分类人工标注设置了6个标签，包含照片是否损坏、照片拍摄的目标类型、摄像头是否正常、覆冰类型、导线覆冰横断面外部形状以及导线覆冰纵断面外部形状。
[0026]覆冰导线在线监测图像标注方法，包括以下步骤：S1.1根据“照片是否损坏”将覆冰图像分别标记为“正常”和“损坏”中的一种；这个标签有两个选项，分别为“正常”和“损坏”；该标签的制定主要是为了将一些花图和黑图这样无意义的图片标为“损坏”，使它们和正常图片区分开来；其中花图一般是由于信号传输出现问题而产生的，黑图是因为夜间或光照不足情况下拍摄产生的；S1.2根据“照片拍摄的目标类型”将覆冰图像分别标记为“未包含绝缘子和线路”、“只包含绝缘子”、“只包含线路”以及“绝缘子和线路两者均包含”中的一种；这个标签里有4个选项，分别为“未包含绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
中的一种。9.根据权利要求8所述的覆冰导线在线监测图像标注方法，其特征在于：若图像中存在被雾、杆塔遮挡的部分，或者因为镜头存在局部的积污或凝冻导致部分线路无法观察，即使其确实存在覆冰，也认为其不含覆冰。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：文屹，吴建蓉，毛先胤，黄欢，曾华荣，张迅，王冕，范强，彭赤，杜昊，黄军凯，赵超，张伟，刘卓娅，吕乾勇，张啟黎，邹雕，张仪钊，张鲁锦，吴瑀，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：