利索能及
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专利号: 202210130695X
申请人: 河南城建学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于人工智能和大数据的变电设备智能监控系统,其特征在于,包括:

若干个摄像头,各个摄像头用于拍摄其监控变电设备的图像,利用已经训练好的图像分类网络对所述变电设备的图像进行第一次分类,根据所述第一次分类的结果初步判断所述变电设备的异常情况;

与各个摄像头通信连接的服务器,所述服务器用于对所述图像分类网络进行训练,向各个摄像头发送所述图像分类网络的参数;

各个摄像头及其关联摄像头之间通信连接,各个摄像头用于在初步判定所述变电设备发生异常时,向各个摄像头的关联摄像头发送异常验证请求,各个摄像头的关联摄像头用于在接收所述异常验证请求之后,获取所述摄像头的位姿信息和关联摄像头的位姿信息,将所述摄像头的位姿信息和所述关联摄像头的位姿信息输入至已经训练好的位姿生成网络,控制所述关联摄像头进行位姿调整;

所述服务器与所述关联摄像头通信连接,用于对所述位姿生成网络进行训练,向所述关联摄像头发送所述位姿生成网络的参数;

所述关联摄像头用于在位姿调整后,获取所述变电设备的图像,利用所述图像分类网络再次对所述变电设备的图像进行第二次分类,根据所述第二次分类的结果对所述变电设备的异常情况进行验证,最终确定所述变电设备发生异常;

所述服务器还用于:

在所述关联摄像头进行位姿调整后,利用训练好的全局位姿生成网络,进行全局摄像头的位姿调整,实现对所有变电设备的全局异常监控;

所述全局位姿生成网络包括生成网络,所述生成网络包括第一编码器和解码器,第一编码器的输出端连接解码器的输入端,第一编码器的输入端用于输入各摄像头的位姿信息以及发生过异常情况的设备信息,所述解码器的输出端用于输出各摄像头位姿调整后的位姿矩阵;

所述全局位姿生成网络还包括对抗网络,所述对抗网络包括第二编码器和全连接层,所述第二编码器的输入端连接所述解码器的输出端,所述第二编码器的输出端连接全连接层的输入端,所述第二编码器的输入端用于输入各摄像头位姿调整后的位姿矩阵,所述全连接层的输出端用于输出各个摄像头进行位姿调整的评价值;

所述位姿调整的评价值的确定步骤如下:

确定各个摄像头的整体视野范围评价值:

将各摄像头位姿调整后的位姿矩阵的图像视野范围投影至地面坐标系后拼接确定的面积,再与变电设备区域整体面积进行面积比较,比较得到的面积偏差为死角区域面积,将所述死角区域面积与所述变电设备区域整体面积的比值,作为所述整体视野范围评价值;

确定设定重点区域的覆盖率:

对位姿调整后各个摄像头拍摄图像的视野范围投影至地面坐标系后进行拼接,得到拼接后的第一视野范围;在出现过设备异常以及正出现设备异常的摄像头未调整位姿前,将各个摄像头拍摄图像的视野范围投影至地面坐标系后进行拼接,得到拼接后的第二视野范围;将所述第一视野范围和所述第二视野范围的重合区域面积与所述第二视野范围的面积之比,作为所述设定重点区域的覆盖率;

根据所述整体视野范围评价值和所述设定重点区域的覆盖率,确定所述位姿调整的评价值。

2.一种基于人工智能和大数据的变电设备智能监控方法,其特征在于,包括以下步骤:利用摄像头获取其监控变电设备的图像,利用已经训练好的图像分类网络对所述变电设备的图像进行第一次分类,根据所述第一次分类的结果初步判断所述变电设备的异常情况;

当初步判定所述变电设备发生异常时,获取所述摄像头的位姿信息和关联摄像头的位姿信息,将所述摄像头的位姿信息和所述关联摄像头的位姿信息输入至已经训练好的位姿生成网络,控制所述关联摄像头进行位姿调整;

利用所述关联摄像头获取所述变电设备的图像,利用所述图像分类网络再次对所述变电设备的图像进行第二次分类,根据所述第二次分类的结果对所述变电设备的异常情况进行验证,最终确定所述变电设备发生异常;

所述方法还包括:

在所述关联摄像头进行位姿调整后,利用训练好的全局位姿生成网络,进行全局摄像头的位姿调整,实现对所有变电设备的全局异常监控;

所述全局位姿生成网络包括生成网络,所述生成网络包括第一编码器和解码器,第一编码器的输出端连接解码器的输入端,第一编码器的输入端用于输入各摄像头的位姿信息以及发生过异常情况的设备信息,所述解码器的输出端用于输出各摄像头位姿调整后的位姿矩阵;

所述全局位姿生成网络还包括对抗网络,所述对抗网络包括第二编码器和全连接层,所述第二编码器的输入端连接所述解码器的输出端,所述第二编码器的输出端连接全连接层的输入端,所述第二编码器的输入端用于输入各摄像头位姿调整后的位姿矩阵,所述全连接层的输出端用于输出各个摄像头进行位姿调整的评价值;

所述位姿调整的评价值的确定步骤如下:

确定各个摄像头的整体视野范围评价值:

将各摄像头位姿调整后的位姿矩阵的图像视野范围投影至地面坐标系后拼接确定的面积,再与变电设备区域整体面积进行面积比较,比较得到的面积偏差为死角区域面积,将所述死角区域面积与所述变电设备区域整体面积的比值,作为所述整体视野范围评价值;

确定设定重点区域的覆盖率:

对位姿调整后各个摄像头拍摄图像的视野范围投影至地面坐标系后进行拼接,得到拼接后的第一视野范围;在出现过设备异常以及正出现设备异常的摄像头未调整位姿前,将各个摄像头拍摄图像的视野范围投影至地面坐标系后进行拼接,得到拼接后的第二视野范围;将所述第一视野范围和所述第二视野范围的重合区域面积与所述第二视野范围的面积之比,作为所述设定重点区域的覆盖率;

根据所述整体视野范围评价值和所述设定重点区域的覆盖率,确定所述位姿调整的评价值。