一种变电站隐患变化检测方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及变电站隐患检测，尤其涉及一种变电站隐患变化检测方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、近年来，卫星遥感技术因其覆盖范围广、重访周期短、成本相对较低等优势，被逐步应用于电力设施监测领域。现有技术中，基于多源卫星数据的变电站隐患检测方法通常包括获取覆盖变电站区域的多时相高分辨率光学卫星影像和合成孔径雷达卫星数据，利用光学影像进行光谱信息分析和纹理特征提取以识别地表覆盖物的变化，同时采用差分干涉测量技术处理合成孔径雷达数据以定量反演地表的微小形变，最终结合两种数据的分析结果来确定隐患的位置和类型。

2、然而，现有技术在处理多时相影像时，通常直接进行逐像元差分比对，无法有效区分设备自身阴影移动与真实的地表覆盖变化。现有技术对变化区域的分析多停留于光谱或纹理特征的差异性识别，能够判断某区域变亮或变暗，但无法赋予明确的物理含义。使得检测结果无法直接关联具体风险，后续隐患排查缺乏明确指引，处置效率低下。

3、因此，需要一种能够解决现有技术中因阴影移动导致虚警率高、变化属性模糊无法指导处置、以及检测结果与设备台账脱节的技术问题的变电站隐患变化检测方法来满足实际需求。

技术实现思路

1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供了一种变电站隐患变化检测方法、系统、设备及介质解决现有技术中因阴影移动导致虚警率高、变化属性模糊无法指导处置、以及检测结果与设备台账脱节的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明提供了一种变电站隐患变化检测方法，包括：

5、响应于第二时相的太阳矢量的解算，构建模拟阴影图；

6、获取第二时相对比第一时相的原始变化图谱，对模拟阴影图和原始变化图谱执行一级筛选机制，所述一级筛选机制用于筛选出真实变化像元集合；

7、将所述真实变化像元集合与采集的第一时相的光谱特征向量集合进行比对，得到真实高反光变化像元集合；

8、将原始变化图谱与真实高反光变化像元集合进行拼接，生成隐患属性分类图；

9、对所述隐患属性分类图进行相邻空间聚类，生成变化图斑，通过所述变化图斑的参数获得变化图斑属性表；

10、将所述变化图斑属性表和变电站的设备参数关联，建立隐患变化检测清单。

11、作为本发明所述的变电站隐患变化检测方法的一种优选方案，其中：

12、构建模拟阴影图的步骤包括：

13、获取第二时相的影像信息特征并调取待测设备的地理坐标；

14、对所述影像信息特征和待测设备的地理坐标进行函数运算，得出相对于待测设备的太阳位置参数；

15、根据所述太阳位置参数模拟光照与阴影的投射关系，得到阴影分布数据；

16、对所述阴影分布数据进行渲染，生成模拟阴影图。

17、作为本发明所述的变电站隐患变化检测方法的一种优选方案，其中：

18、响应于第一时相的影像信息特征和第二时相的影像信息特征的提取，建立特征映射关系；

19、根据所述特征映射关系将第一时相的影像信息特征和第二时相的影像信息特征进行对齐，得到中间图谱；

20、通过所述中间图谱计算各个位置的亮度差异值，根据所有的亮度差异值生成原始变化图谱。

21、作为本发明所述的变电站隐患变化检测方法的一种优选方案，其中：。

22、预先识别模拟阴影图内的阴影区和非阴影区；

23、将所述原始变化图谱中亮度差异值小于0的位置作为负像元，亮度差异值大于0的位置作为正像元，生成负像元集合与正像元集合；

24、在所述负像元集合中查询每个位置在模拟阴影图中对应的位置，将得到的位置作为特质位置；

25、当特质位置属于阴影区时，则从负像元集合中剔除，当特质位置属于非阴影区时，则保留在负像元集合中；

26、将所述负像元集合与正像元集合进行合并，作为真实变化像元集合。

27、作为本发明所述的变电站隐患变化检测方法的一种优选方案，其中：。

28、将真实变化像元集合与采集的第一时相的光谱特征向量集合进行比对的步骤包括：

29、将第一时相的影像信息特征划分进入预设的背景类别集合，计算背景类别集合内每个类别对应的第一平均光谱特征向量；

30、将所有的第一平均光谱特征向量组合成第一光谱特征向量集合；

31、基于真实变化像元集合执行二级筛选机制，将二级筛选机制的结果划分为亮化像元集合与暗化像元集合；

32、获取亮化像元集合中每个位置在第二时相的影像信息特征中对应的亮化光谱特征，生成亮化光谱特征集合；

33、将亮化光谱特征集合与第一光谱特征向量集合进行计算比对，得到对比值；

34、基于比对值执行三级筛选机制，将三级筛选机制结果对应的位置生成真实高反光变化像元集合。

35、作为本发明所述的变电站隐患变化检测方法的一种优选方案，其中：

36、将原始变化图谱与真实高反光变化像元集合进行拼接的步骤包括：

37、创建空白矩阵，将真实高反光变化像元集合与暗化像元集合对应的全部位置导入空白矩阵，生成初步参数矩阵；

38、对初步参数矩阵中真实高反光变化像元集合对应的全部位置赋予第一类别值；

39、对初步参数矩阵中暗化像元集合对应的全部位置赋予第二类别值；

40、基于赋予过第一类别值和第二类别值的初步参数矩阵，生成隐患属性分类图。

41、作为本发明所述的变电站隐患变化检测方法的一种优选方案，其中：。

42、生成变化图斑，通过所述变化图斑的参数获得变化图斑属性表的步骤包括：

43、识别隐患属性分类图中相邻且类别值相同的位置，把识别到的位置合并生成变化图斑；

44、提取每个变化图斑中的位置对应的坐标数据，进行坐标均值计算，

45、作为每个变化图斑的几何中心坐标；

46、从第一时相或第二时相的影像信息特征中获取空间分辨率，基于获取的空间分辨率，结合每个变化图斑中的位置数量，计算每个变化图斑的面积；

47、提取每个变化图斑中的位置对应的高程数据，进行高程均值计算，得到每个变化图斑的高程均值；

48、响应于每个变化图斑的几何中心坐标、面积，以及高程均值汇总，生成变化图斑属性表。

49、第二方面，本发明提供了一种变电站隐患变化检测系统，包括：。

50、模拟阴影构建模块，用于响应于第二时相的太阳矢量的解算，构建模拟阴影图；

51、原始变化图谱获取模块，用于获取第二时相对比第一时相的原始变化图谱；

52、一级筛选模块，用于对模拟阴影图和原始变化图谱执行一级筛选机制，并将一级筛选机制的结果作为真实变化像元集合；

53、光谱比对模块，用于将所述真实变化像元集合与采集的第一时相的光谱特征向量集合进行比对，得到真实高反光变化像元集合；

54、分类图生成模块，用于将原始变化图谱与真实高反光变化像元集合进行拼接，生成隐患属性分类图；

55、图斑聚类模块，用于对所述隐患属性分类图进行相邻空间聚类，生成变化图斑，并通过所述变化图斑的参数获得变化图斑属性表；

56、清单建立模块，用于将所述变化图斑属性表和变电站的设备参数关联，建立隐患变化检测清单。

57、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

58、存储器和处理器；

59、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现变电站隐患变化检测方法的步骤。

60、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述变电站隐患变化检测方法的步骤。

61、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过解算太阳矢量并构建模拟阴影图，剔除落入阴影区的负亮度像元，保障了检测真实性；进而对真实变化像元集合进行光谱特征比对与反射率判定，将隐患细分为高反光变化与地表暗化；最后将变化图斑属性表与设备台账空间关联，生成隐患变化检测清单。本发明有效降低了虚警率，明确了隐患物理属性，并实现了变化区域到具体设备的快速定位，提升了变电站隐患监测的精准度和实用性。