[发明专利]一种基于目标检测网络的电网架构提取方法

说明书

本发明公开了一种基于目标检测网络的电网架构提取方法，包括：获取待检测图像；将待检测图像分割成若干切片图像；选取已训练的目标检测网络，检测每个切片图像中的输电塔；根据切片图像与待检测图像的位置关系，将切片图像中的输电塔映射到待检测图像中，得到表示输电塔分布的二值图像；根据输电塔之间具有的几何拓扑关系，借助形态学方法提取电网结构。本发明提供的方法结合目标检测网络，利用高质量的输电塔检测结果配合形态学方法提取电网架构，将电网架构提取过程系统化、流程化，能够获得较好的提取结果；本发明提供的方法选取检测速度快的网络配合电网线路提取中的缩放机制时，能够实现相当快的提取速度。

技术领域

本发明涉及遥感图像应用技术领域，具体涉及一种基于目标检测网络的电网架构提取方法。

背景技术

电力在国民经济及国家安全中起着不可替代的支撑作用，电网的安全、稳定和经济运行对国民经济发展和居民生活水平提高等方面均具有重要意义。

在电网的设计与维护中，现有电网架构的提取是重要的一环，它为后续工程设计提供基础，起到指导作用。但是，目前对电网架构提取的研究较为稀少，缺少成系统的架构提取方法，这使得实际的电网工程设计中存在不规范、效率低下的情况，阻碍了项目进度，为后续工作埋下隐患。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种基于目标检测网络的电网架构提取方法。

本发明公开了一种基于目标检测网络的电网架构提取方法，包括：

获取待检测图像；

将所述待检测图像分割成若干切片图像；

选取已训练的目标检测网络，检测每个所述切片图像中的输电塔；

根据所述切片图像与所述待检测图像的位置关系，将所述切片图像中的输电塔映射到所述待检测图像中，得到表示输电塔分布的二值图像；

根据输电塔之间具有的几何拓扑关系，借助形态学方法提取电网结构。

作为本发明的进一步改进，所述目标检测网络的训练方法，包括：

截取遥感地图影像中的输电塔目标，构成原始数据集；

采用五种数据增强手段扩充数据集；所述五种数据增强手段包括一次对比度拉伸、四次随机裁剪、一次水平翻转、两次旋转、一次水平错切和一次垂直错切；

针对不同速度和准确度的需求选取合适的目标检测网络进行训练，得到针对遥感图像中输电塔目标的目标检测网络。

作为本发明的进一步改进，所述待检测图像为通过雷达观测得到的大图幅遥感图像。

作为本发明的进一步改进，所述将所述待检测图像分割成若干切片图像，包括：

将所述待检测图像沿排、列方向分割成若干所述切片图像，所述切片图像的大小为l×l，相邻两所述切片图像的重叠长度为d，d＜l。

作为本发明的进一步改进，所述检测每个所述切片图像中的输电塔，包括：

所述目标检测网络对所述切片图像进行目标检测，得到输电塔目标在所述切片图像中的位置框，用所述位置框的中心代表所述输电塔。

作为本发明的进一步改进，当所述切片图像中的输电塔映射到所述待检测图像中后，进行如下操作：

判断所述待检测图像中任意两个输电塔之间的点对距离，若点对距离小于阈值，则删除任意一点的输电塔、保留另一点的输电塔，得到带有输电塔的检测图像；

将带有输电塔的检测图像与所述待检测图像中同等大小的像素值赋为0，对应输电塔的点的像素值赋为255，得到表示输电塔分布的二值图像。