1.本发明涉及输电线路探伤处理系统技术领域，具体涉及一种工程布线综合线路损伤图像识别系统。
背景技术：2.利用胃镜进行电线电路探伤是现在比较常用的一种手段，因为现在布线基本都是套管布线的形式，整个电线布置在套管内没法直接查看，只能利用胃镜穿入套管内移动寻找损伤部位，确定之后对相应区域进行开凿使线路暴露，然后进行修复。
3.而利用胃镜伸入套管内进行探伤，作业处于白天，外界管线会通过套管使得内部明亮，而对应墙体部分则为阴暗，利用胃镜本身自带光源进行照明，则会外界光线形成曝光，从而影响捕捉的图像质量。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，用于优化胃镜捕捉的画面，以使得其在套管内移动可以获得良好的视野，已确定损伤部分。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，包括：图像获取模块、预处理模块、色调处理模块、图像合成模块及区域选择性处理模块；
6.所述图像获取模块，获取胃镜位于布线区域移动传输的画面，捕捉区间为一秒一帧，并作为待测图像；
7.所述预处理模块，配置为基于所述待测图像，通过轮廓线检测方法获得仅包括特定区域的待测图像；
8.所述色调处理模块，为基于所述仅包特定区域的待测图像，通过反光检测、锐化与高斯模糊叠加，获得消光的待测图像；
9.所述图像合成模块，为基于所述消光的待测图像，生成仿真图像；
10.所述区域选择性处理模块，为基于所述仿真图像模上的糊区域进行追溯，相似区域帧中图片进行选择高清并修复仿真图像模糊区域。
11.作为优选的，所述色调处理模块对所述待测图像处理包括以下步骤：
12.1)、通过颜色平衡自适应阈值来检测所述仅包括特定区域的待测图像中图像i
ori
中的曝光部分；
13.2)、将待检测图像建立蒙版，并将该蒙版转化为灰度图像：
14.gray＝0.1989*r+0.5781*g+0.1462*b，
15.其中：r为待检测图像i
ori
中红色通道，g为待检测图像i
ori
中绿色通道， b为待检测图像i
ori
中蓝色通道，gray则为待检测图像i
ori
对应的灰度图像；
16.3)、分别单独计算出蓝色通道和绿色通道中与gray的强度的第95个百分位之比，以获取曝光部分的阈值：
[0017][0018][0019]
将所述待检测图像i
ori
中满足任一曝光条件的像素点n设置为曝光点，将待测图像的设置为反光点的像素设置为0，其余像素设置为1，获得待测图像 i
ori
的曝光区域的掩膜ms；
[0020]
4)、基于步骤三中获取的满足上述曝光点条件的被填充的待测图像i
p
；通过高斯卷积核对所述被填充的待测图像i
p
，进行高斯模糊得到平滑图像is：
[0021]is
＝f
guassin
*i
p
，其中，f
guassin
为高斯模糊；
[0022]
对掩膜ms进行均值滤波计算平滑图像权重w，然后将填充前的待检测图像i
ori
及对应平滑图像进行加权求和获取无反光的待检测图像：
[0023]
w＝ms*f
mean
；
[0024]iinpeainted
＝w*is+(1-w)*i
ori
；
[0025]
其中，f
mean
为均值滤波。
[0026]
作为优选的，所述步骤3)中获得的曝光点具体如下：
[0027]
曝光点条件一：g(n)》t*r
g-gray
；
[0028]
曝光点条件二：b(n)》t*r
b-gray
；
[0029]
曝光点条件三：r(n)＞t；
[0030]
其中，g(n)表示待测图像在绿色通道上像素点n的像素值，b(n)表示待测图像在蓝色通道上像素点n的像素值，r(n)表示待测图像在红色通道上像素点n的像素值，t为超参数。
[0031]
作为优选的，所述步骤4)、平滑图像权重系数取为：λ1＝1，λ2＝0.01，λ3＝0.1。
[0032]
作为优选的，所述图像合成模块中对所述预处理模块处理之后的待检测图像进行待测图像和噪声输入生成获得合成仿真图像。
[0033]
作为优选的，所述噪声输入处理其能够在参数量没有增加且没有可变性卷积的参与下，获得更大的感受野，进一步有利于模糊的去除，其计算如下：
[0034]
fuse＝(concat((conv2d(i,w
d1
),conv2d(i,w2)))),
[0035]
conv2d(conv2d(i,w
s1,7
),w
s7,1
),conv2d(conv2d(i,w
s1,9
),w
s9,1
)
[0036]
oot＝conv2d(relu(fuse),w1)
[0037]
其中，w
d1
为膨胀率为1的膨胀卷积，w
d2
为膨胀率为2的膨胀卷积，w
sμ
为卷积核大小为i
×
j的卷积；concat为特征按照通道维度级联的操作。
[0038]
作为优选的，所述区域选择性处理模块，是从所有的有效图片内，抽取相应区域最清晰的图像帧，然后保留时间域连续帧超出阈值thresh帧，获取总数为p个清晰的区域，选取图片t1、t2....t
p
，其处理方式如下：
[0039]
a、分别对多个图片进行usm锐化，锐化值为500；
[0040]
b、将上述处理后的图片进行拼合；
[0041]
c、对拼合处理后的图片进行柔光处理，且调节透明度为30％
[0042]
在上述技术方案中，本发明提供的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，具备以下有益效果：先对图像进行降噪、高斯模糊等处理方式对图像进行处理，在对图像曝光部分进行处理，从而获取高清清晰图像，以便于辅助工作人员探查电缆损伤部位。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本发明实施例中的，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。
[0044]
实施例一
[0045]
一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，包括：图像获取模块、预处理模块、色调处理模块、图像合成模块及区域选择性处理模块；
[0046]
图像获取模块，获取胃镜位于布线区域移动传输的画面，捕捉区间为一秒一帧，并作为待测图像；
[0047]
预处理模块，配置为基于待测图像，通过轮廓线检测方法获得仅包括特定区域的待测图像；
[0048]
色调处理模块，为基于仅包特定区域的待测图像，通过反光检测、锐化与高斯模糊叠加，获得消光的待测图像；
[0049]
图像合成模块，为基于消光的待测图像，生成仿真图像；
[0050]
区域选择性处理模块，为基于仿真图像模上的糊区域进行追溯，相似区域帧中图片进行选择高清并修复仿真图像模糊区域。
[0051]
作为本发明进一步提供的一个实施例，色调处理模块对待测图像处理包括以下步骤：
[0052]
1)、通过颜色平衡自适应阈值来检测仅包括特定区域的待测图像中图像 i
ori
中的曝光部分；
[0053]
2)、将待检测图像建立蒙版，并将该蒙版转化为灰度图像：
[0054]
gray＝0.1989*r+0.5781*g+0.1462*b，
[0055]
其中：r为待检测图像i
ori
中红色通道，g为待检测图像i
ori
中绿色通道， b为待检测图像i
ori
中蓝色通道，gray则为待检测图像i
ori
对应的灰度图像；
[0056]
3)、分别单独计算出蓝色通道和绿色通道中与gray的强度的第95个百分位之比，以获取曝光部分的阈值：
[0057][0058][0059]
将待检测图像i
ori
中满足任一曝光条件的像素点n设置为曝光点，获得的曝光点具体如下：
[0060]
曝光点条件一：g(n)》t*r
g-gray
；
[0061]
曝光点条件二：b(n)》t*r
b-gray
；
[0062]
曝光点条件三：r(n)＞t；
[0063]
其中，g(n)表示待测图像在绿色通道上像素点n的像素值，b(n)表示待测图像在蓝色通道上像素点n的像素值，r(n)表示待测图像在红色通道上像素点n的像素值，t为超参数；
[0064]
将待测图像的设置为反光点的像素设置为0，其余像素设置为1，获得待测图像i
ori
的曝光区域的掩膜ms；
[0065]
4)、基于步骤三中获取的满足上述曝光点条件的被填充的待测图像i
p
；通过高斯卷积核对被填充的待测图像i
p
，进行高斯模糊得到平滑图像is：
[0066]is
＝f
guassin
*i
p
，其中，f
guassin
为高斯模糊；
[0067]
对掩膜ms进行均值滤波计算平滑图像权重w，然后将填充前的待检测图像i
ori
及对应平滑图像进行加权求和获取无反光的待检测图像：
[0068]
w＝ms*f
mean
；
[0069]iinpeainted
＝w*is+(1-w)*i
ori
；
[0070]
其中，f
mean
为均值滤波，且平滑图像权重系数取为：λ1＝1，λ2＝0.01，λ3＝0.1。
[0071]
作为本发明进一步提供的一个技术方案，图像合成模块中对预处理模块处理之后的待检测图像进行待测图像和噪声输入生成获得合成仿真图像。
[0072]
上述实施例中，噪声输入处理其能够在参数量没有增加且没有可变性卷积的参与下，获得更大的感受野，进一步有利于模糊的去除，其计算如下：
[0073]
fuse＝(concat((conv2d(i,w
d1
),conv2d(i,w2)))),
[0074]
conv2d(conv2d(i,w
s1,7
),w
s7,1
),conv2d(conv2d(i,w
s1,9
),w
s9,1
)
[0075]
oot＝conv2d(relu(fuse),w1)
[0076]
其中，w
d1
为膨胀率为1的膨胀卷积，w
d2
为膨胀率为2的膨胀卷积，w
sμ
为卷积核大小为i
×
j的卷积；concat为特征按照通道维度级联的操作。
[0077]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0078]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0079]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0080]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0081]
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
[0082]
本技术的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，所述电子设备具体包括如下内容：
[0083]
处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(communications interface) 和总线；
[0084]
其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
[0085]
所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法中的全部步骤。
[0086]
本技术的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的全部步骤。
[0087]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或
方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0088]
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。
[0089]
在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
技术特征：1.一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，包括：图像获取模块、预处理模块、色调处理模块、图像合成模块及区域选择性处理模块；所述图像获取模块，获取胃镜位于布线区域移动传输的画面，捕捉区间为一秒一帧，并作为待测图像；所述预处理模块，配置为基于所述待测图像，通过轮廓线检测方法获得仅包括特定区域的待测图像；所述色调处理模块，为基于所述仅包特定区域的待测图像，通过反光检测、锐化与高斯模糊叠加，获得消光的待测图像；所述图像合成模块，为基于所述消光的待测图像，生成仿真图像；所述区域选择性处理模块，为基于所述仿真图像模上的糊区域进行追溯，相似区域帧中图片进行选择高清并修复仿真图像模糊区域。2.根据权利要求1所述的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，所述色调处理模块对所述待测图像处理包括以下步骤：1)、通过颜色平衡自适应阈值来检测所述仅包括特定区域的待测图像中图像i
ori
中的曝光部分；2)、将待检测图像建立蒙版，并将该蒙版转化为灰度图像：gray＝0.1989*r+0.5781*g+0.1462*b，其中：r为待检测图像i
ori
中红色通道，g为待检测图像i
ori
中绿色通道，b为待检测图像i
ori
中蓝色通道，gray则为待检测图像i
ori
对应的灰度图像；3)、分别单独计算出蓝色通道和绿色通道中与gray的强度的第95个百分位之比，以获取曝光部分的阈值：取曝光部分的阈值：将所述待检测图像i
ori
中满足任一曝光条件的像素点n设置为曝光点，将待测图像的设置为反光点的像素设置为0，其余像素设置为1，获得待测图像i
ori
的曝光区域的掩膜m
s
；4)、基于步骤三中获取的满足上述曝光点条件的被填充的待测图像i
p
；通过高斯卷积核对所述被填充的待测图像i
p
，进行高斯模糊得到平滑图像i
s
：i
s
＝f
guassin
*i
p
，其中，f
guassin
为高斯模糊；对掩膜m
s
进行均值滤波计算平滑图像权重w，然后将填充前的待检测图像i
ori
及对应平滑图像进行加权求和获取无反光的待检测图像：w＝m
s
*f
mean
；i
inpeainted
＝w*i
s
+(1-w)*i
ori
；其中，f
mean
为均值滤波。3.根据权利要求2所述的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，所述步骤3)中获得的曝光点具体如下：曝光点条件一：g(n)>t*r
g-gray
；
曝光点条件二：b(n)>t*r
b-gray
；曝光点条件三：r(n)＞t；其中，g(n)表示待测图像在绿色通道上像素点n的像素值，b(n)表示待测图像在蓝色通道上像素点n的像素值，r(n)表示待测图像在红色通道上像素点n的像素值，t为超参数。4.根据权利要求2所述的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，所述步骤4)、平滑图像权重系数取为：λ1＝1，λ2＝0.01，λ3＝0.1。5.根据权利要求1所述的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，所述图像合成模块中对所述预处理模块处理之后的待检测图像进行待测图像和噪声输入生成获得合成仿真图像。6.根据权利要求5所述的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，所述噪声输入处理其能够在参数量没有增加且没有可变性卷积的参与下，获得更大的感受野，进一步有利于模糊的去除，其计算如下：fuse＝(concat((conv2d(i,w
d1
),conv2d(i,w2)))),conv2d(conv2d(i,w
s1,7
),w
s7,1
),conv2d(conv2d(i,w
s1,9
),w
s9,1
)oot＝conv2d(relu(fuse),w1)其中，w
d1
为膨胀率为1的膨胀卷积，w
d2
为膨胀率为2的膨胀卷积，w
sμ
为卷积核大小为i
×
j的卷积；concat为特征按照通道维度级联的操作。7.根据权利要求1所述的一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，其特征在于，所述区域选择性处理模块，是从所有的有效图片内，抽取相应区域最清晰的图像帧，然后保留时间域连续帧超出阈值thresh帧，获取总数为p个清晰的区域，选取图片t1、t2....t
p
，其处理方式如下：a、分别对多个图片进行usm锐化，锐化值为500；b、将上述处理后的图片进行拼合；c、对拼合处理后的图片进行柔光处理，且调节透明度为30％。8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述的工程布线综合线路损伤图像识别系统。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的工程布线综合线路损伤图像识别系统。
技术总结本发明公开了一种工程布线综合线路损伤图像识别系统，包括：图像获取模块、预处理模块、色调处理模块、图像合成模块及区域选择性处理模块；图像获取模块，获取胃镜位于布线区域移动传输的画面，捕捉区间为一秒一帧，并作为待测图像；预处理模块，配置为基于待测图像，通过轮廓线检测方法获得仅包括特定区域的待测图像；色调处理模块，为基于仅包特定区域的待测图像，通过反光检测、锐化与高斯模糊叠加，获得消光的待测图像；图像合成模块，为基于消光的待测图像，生成仿真图像；区域选择性处理模块。该发明优化胃镜捕捉的画面，以使得其在套管内移动可以获得良好的视野，从而以帮助工作人员更好的确定损伤部分。作人员更好的确定损伤部分。
技术研发人员：张石玉 彭辉 韩超 高雷 魏明慧
受保护的技术使用者：合肥刚玉计算机科技有限公司
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/11/1
