本發(fā)明涉及影像智能分析方法，具體涉及基于地理位置信息的影像智能分析方法。

背景技術(shù)：

設(shè)備的識(shí)別，是指對(duì)于畫面中的主體進(jìn)行分類判定。其分類方式既可以是粗粒度的類別，也可以細(xì)粒度的類別。設(shè)備的檢測(cè)，是指在畫面中自動(dòng)找出要巡視的設(shè)備或線路對(duì)象，并標(biāo)出它們的輪廓。

現(xiàn)有圖像識(shí)別技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但識(shí)別精度和效率有待提高，本發(fā)明在原有圖像識(shí)別的技術(shù)上，加入了地理位置信息來(lái)提升影像識(shí)別效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供基于地理位置信息的影像智能分析方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)方案中的影像識(shí)別效率低的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明基于地理位置信息的影像智能分析方法，用于識(shí)別設(shè)備類型，包括如下步驟：

建立設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，所述設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中包括設(shè)備類型和設(shè)備位置信息；

獲取攝像機(jī)的拍攝方向、攝像機(jī)的位置信息和攝像機(jī)拍攝的待分析影像；

根據(jù)攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像的成像區(qū)域；

從設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取位于成像區(qū)域內(nèi)且距離攝像機(jī)最近的設(shè)備；并將該設(shè)備作為待比對(duì)設(shè)備；

根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備類型、待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備位置信息、攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域；

根據(jù)待分析影像的感興趣區(qū)域和待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備類型獲取待分析影像中設(shè)備的類型。

優(yōu)選的，根據(jù)攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像的成像區(qū)域包括：以扇形區(qū)域作為成像區(qū)域，其中，所述扇形以攝像機(jī)作為圓心，以預(yù)設(shè)值作為半徑，以攝像機(jī)的水平視角角度作為圓心角，以攝像機(jī)的拍攝方向作為其圓心角角平分線的方向。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)值為0.5km。

優(yōu)選的，所述從設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取位于成像區(qū)域內(nèi)且距離攝像機(jī)最近的設(shè)備包括：獲取設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中各設(shè)備的位置信息，根據(jù)設(shè)備的位置信息計(jì)算設(shè)備與攝像機(jī)的距離,并將與攝像機(jī)距離小于預(yù)設(shè)值的設(shè)備作為第一預(yù)選設(shè)備；判斷每個(gè)第一預(yù)選設(shè)備是否在成像區(qū)域中，將在成像區(qū)域中的第一預(yù)選設(shè)備作為第二預(yù)選設(shè)備；計(jì)算各個(gè)第二預(yù)選設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離，獲取與攝像機(jī)距離最短的第二預(yù)選設(shè)備作為對(duì)比設(shè)備。

優(yōu)選的，所述設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中包含各個(gè)設(shè)備的占地位置區(qū)域，所述判斷每個(gè)第一預(yù)選設(shè)備是否在成像區(qū)域中包括：獲取每個(gè)第一預(yù)選設(shè)備的占地位置區(qū)域，判斷第一預(yù)選設(shè)備的占地位置區(qū)域是否均在成像區(qū)域內(nèi)，如果第一預(yù)選設(shè)備的地位置區(qū)域在成像區(qū)域內(nèi)，則該第一預(yù)選設(shè)備在成像區(qū)域中。

優(yōu)選的，所述根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的類型、待比對(duì)設(shè)備的位置信息、攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域包括：根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的類型獲取待比對(duì)設(shè)備的最高高度和最大寬度，根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的位置信息和攝像機(jī)的位置信息計(jì)算待比對(duì)設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離，根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的最高高度和最大寬度、待比對(duì)設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離以及攝像機(jī)自身的像素獲取比對(duì)設(shè)備在待分析影像的占用區(qū)域大小，根據(jù)攝像機(jī)拍攝方向、待比對(duì)設(shè)備的位置信息和待比對(duì)設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離獲得待比對(duì)設(shè)備的底部中心在待分析影像中的預(yù)測(cè)位置，根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的底部中心在待分析影像中的預(yù)測(cè)位置和比對(duì)設(shè)備在待分析影像的占用區(qū)域大小獲得待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域。

優(yōu)選的，所述根據(jù)待分析影像的感興趣區(qū)域和待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備類型獲取待分析影像中設(shè)備的類型包括：根據(jù)待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備；如果影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備，則待分析影像中設(shè)備的類型為待比對(duì)設(shè)備類型。

優(yōu)選的，如果待分析影像中設(shè)備的類型為待比對(duì)設(shè)備類型，則在感興趣區(qū)域內(nèi)或感興趣區(qū)域周側(cè)標(biāo)識(shí)設(shè)備類型。

優(yōu)選的，所述根據(jù)待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備包括：建立設(shè)備類型庫(kù)，設(shè)備類型庫(kù)中保存多種不同方向、不同角度和不同時(shí)間段拍攝的待比對(duì)設(shè)備影像；將待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息與設(shè)備類型庫(kù)中待比對(duì)設(shè)備類型的所有待比對(duì)設(shè)備影像一一比對(duì)，如果存在待比對(duì)設(shè)備影像與待比對(duì)設(shè)備類型相似度超過(guò)80％，則感興趣區(qū)域中存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備。

優(yōu)選的，方法還包括讀取每個(gè)類型設(shè)備的設(shè)備圖片庫(kù)，為每個(gè)類型設(shè)備建立一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型，其中，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型通過(guò)如下步驟建立：根據(jù)hog特征提取算法提取hog特征，構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)路并利用hog特征對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)路進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型；所述根據(jù)待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備包括：獲取待分析影像感興趣區(qū)域的hog特征；獲取待比對(duì)設(shè)備類型的卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型，根據(jù)hog特征和卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型得出待分析影像感興趣區(qū)域是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明可以取得以下有益技術(shù)效果：本發(fā)明通過(guò)攝像機(jī)拍攝方向、攝像機(jī)的位置信息、以及設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)備的位置信息和類型預(yù)判出待分析影像中設(shè)備的感興趣區(qū)域和設(shè)備的類型，進(jìn)而在圖像識(shí)別時(shí)，只需識(shí)別待分析影像的感興趣區(qū)域中是否存在預(yù)判類型的設(shè)備，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)需要識(shí)別整個(gè)待分析影像中是否存在各個(gè)類型的設(shè)備，本發(fā)明的計(jì)算量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)，使得識(shí)別速度要比現(xiàn)有技術(shù)中的更快，準(zhǔn)確率要比現(xiàn)有技術(shù)中的也更高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為本發(fā)明中成像區(qū)域示意圖；

圖3為本發(fā)明中成像區(qū)域與設(shè)備的關(guān)系圖；

圖4為本發(fā)明中識(shí)別酒杯型鐵塔時(shí)獲取感興趣區(qū)域的示意圖；

圖5為采用本發(fā)明識(shí)別酒杯型鐵塔的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

實(shí)施例一：

如圖1所示，基于地理位置信息的影像智能分析方法，用于識(shí)別設(shè)備類型，包括：

步驟s1：建立設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中包括設(shè)備類型和設(shè)備位置信息；

步驟s2：獲取攝像機(jī)的拍攝方向、攝像機(jī)的位置信息和攝像機(jī)拍攝的待分析影像；

步驟s3：根據(jù)攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像的成像區(qū)域；其中，待分析影像的成像區(qū)域指的是能被當(dāng)前攝像機(jī)拍攝到的理論區(qū)域；

步驟s4：從設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取位于成像區(qū)域內(nèi)且距離攝像機(jī)最近的設(shè)備；并將該設(shè)備作為待比對(duì)設(shè)備；

步驟s5：根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備類型、待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備位置信息、攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域；

步驟s6：根據(jù)待分析影像的感興趣區(qū)域和待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備類型獲取待分析影像中設(shè)備的類型。

本發(fā)明通過(guò)攝像機(jī)拍攝方向、攝像機(jī)的位置信息、以及設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)備的位置信息和類型預(yù)判出待分析影像中設(shè)備的感興趣區(qū)域和設(shè)備的類型，進(jìn)而在圖像識(shí)別時(shí)，只需識(shí)別待分析影像的感興趣區(qū)域中是否存在預(yù)判類型的設(shè)備，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)需要識(shí)別整個(gè)待分析影像中是否存在各個(gè)類型的設(shè)備，本發(fā)明的計(jì)算量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)，使得識(shí)別速度要比現(xiàn)有技術(shù)中的更快，準(zhǔn)確率要比現(xiàn)有技術(shù)中的也更高。

為了便于計(jì)算，攝像機(jī)水平拍攝，拍攝方向?yàn)閿z像機(jī)在水平面上的方向，成像區(qū)域只考慮水平方向上的成像區(qū)域。

如圖2所示，根據(jù)攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像的成像區(qū)域包括：以扇形區(qū)域1作為成像區(qū)域，其中，扇形以攝像機(jī)2作為圓心，以預(yù)設(shè)值作為半徑，以攝像機(jī)的水平視角角度θ作為圓心角，以攝像機(jī)的拍攝方向a作為其圓心角角平分線的方向。預(yù)設(shè)值可以根據(jù)攝像機(jī)的類型設(shè)置，本實(shí)施例中可以設(shè)置為0.5km。成像區(qū)域?yàn)閿z像機(jī)能拍攝到的區(qū)域；

從設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取位于成像區(qū)域內(nèi)且距離攝像機(jī)最近的設(shè)備包括：獲取設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中各設(shè)備的位置信息，根據(jù)設(shè)備的位置信息計(jì)算設(shè)備與攝像機(jī)的距離,并將與攝像機(jī)距離小于預(yù)設(shè)值的設(shè)備作為第一預(yù)選設(shè)備；判斷每個(gè)第一預(yù)選設(shè)備是否在成像區(qū)域中，將在成像區(qū)域中的第一預(yù)選設(shè)備作為第二預(yù)選設(shè)備；計(jì)算各個(gè)第二預(yù)選設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離，獲取與攝像機(jī)距離最短的第二預(yù)選設(shè)備作為對(duì)比設(shè)備。先計(jì)算與攝像機(jī)距離小于預(yù)設(shè)值的所有設(shè)備，再計(jì)算與攝像機(jī)距離小于預(yù)設(shè)值的所有設(shè)備中位于攝像機(jī)可拍攝范圍內(nèi)的所有設(shè)備，最后再獲得其中最接近攝像機(jī)的設(shè)備，進(jìn)而獲得位于成像區(qū)域內(nèi)且距離攝像機(jī)最近的設(shè)備，通過(guò)這種獲取方法，相對(duì)于常規(guī)方法計(jì)算所花費(fèi)的時(shí)間更短。同樣的，預(yù)設(shè)值可以根據(jù)攝像機(jī)的類型設(shè)置，本實(shí)施例中可以設(shè)置為0.5km。如圖3所示，如果扇形區(qū)域1中包含了第一設(shè)備01、第二設(shè)備02、第三設(shè)備03、第四設(shè)備04，那么最接近攝像頭的第三設(shè)備03即位于成像區(qū)域內(nèi)且距離攝像機(jī)最近的設(shè)備。而第四設(shè)備04由于一部分不在成像區(qū)域內(nèi)，所以類似第四設(shè)備04這一類部分不在成像區(qū)域的設(shè)備不屬于成像區(qū)域內(nèi)的設(shè)備。

設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中包含各個(gè)設(shè)備的占地位置區(qū)域，判斷每個(gè)第一預(yù)選設(shè)備是否在成像區(qū)域中包括：獲取每個(gè)第一預(yù)選設(shè)備的占地位置區(qū)域，判斷第一預(yù)選設(shè)備的占地位置區(qū)域是否均在成像區(qū)域內(nèi)，如果第一預(yù)選設(shè)備的地位置區(qū)域在成像區(qū)域內(nèi)，則該第一預(yù)選設(shè)備在成像區(qū)域中。在這里，占地位置區(qū)域指的是設(shè)備在地面上的正投影的輪廓范圍。如果第一預(yù)選設(shè)備在地面上的正投影都在成像區(qū)域內(nèi)，那么第一預(yù)選設(shè)備的地位置區(qū)域在成像區(qū)域內(nèi)。如圖3所示，圖中第一設(shè)備01對(duì)應(yīng)圓圈的整個(gè)區(qū)域?yàn)榈谝辉O(shè)備01的占地位置區(qū)域，不同設(shè)備占地位置區(qū)域的輪廓不同，其不一定是圓形，也可能是其他形狀。

根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的類型、待比對(duì)設(shè)備的位置信息、攝像機(jī)的拍攝方向和攝像機(jī)的位置信息獲取待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域包括：根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的類型獲取待比對(duì)設(shè)備的最高高度和最大寬度，根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的位置信息和攝像機(jī)的位置信息計(jì)算待比對(duì)設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離，根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的最高高度和最大寬度、待比對(duì)設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離以及攝像機(jī)自身的像素獲取比對(duì)設(shè)備在待分析影像的占用區(qū)域大小，根據(jù)攝像機(jī)拍攝方向、待比對(duì)設(shè)備的位置信息和待比對(duì)設(shè)備與攝像機(jī)之間的距離獲得待比對(duì)設(shè)備的底部中心在待分析影像中的預(yù)測(cè)位置，根據(jù)待比對(duì)設(shè)備的底部中心在待分析影像中的預(yù)測(cè)位置和比對(duì)設(shè)備在待分析影像的占用區(qū)域大小獲得待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域。最高高度指的是設(shè)備最高處與最底處之間的距離，最大寬度指的是：設(shè)備水平面上的投影，其投影邊界上的所有點(diǎn)中，存在兩個(gè)點(diǎn)之間的距離是最大的，而這個(gè)最大距離即為最大寬度。該獲取方法可以將待分析影像中待比對(duì)設(shè)備的感興趣區(qū)域，也就是待比對(duì)設(shè)備在顯示待分析影像中的感興趣區(qū)域內(nèi)。如圖4所示，圖中為識(shí)別鐵塔時(shí)，獲取的感興趣區(qū)域，其中虛線框s內(nèi)的區(qū)域即為感興趣區(qū)域。

根據(jù)待分析影像的感興趣區(qū)域和待比對(duì)設(shè)備的設(shè)備類型獲取待分析影像中設(shè)備的類型包括：根據(jù)待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備；如果影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備，則待分析影像中設(shè)備的類型為待比對(duì)設(shè)備類型。

為了進(jìn)行對(duì)已識(shí)別的設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識(shí)，如果待分析影像中設(shè)備的類型為待比對(duì)設(shè)備類型，則在感興趣區(qū)域內(nèi)或感興趣區(qū)域周側(cè)標(biāo)識(shí)設(shè)備類型。在感興趣區(qū)域內(nèi)或感興趣區(qū)域周側(cè)標(biāo)識(shí)設(shè)備類型可以在感興趣區(qū)域的邊界畫框，并在框內(nèi)或周側(cè)顯示設(shè)備類型。

根據(jù)待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備包括：建立設(shè)備類型庫(kù)，設(shè)備類型庫(kù)中保存多種不同方向、不同角度和不同時(shí)間段拍攝的待比對(duì)設(shè)備影像；將待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息與設(shè)備類型庫(kù)中待比對(duì)設(shè)備類型的所有待比對(duì)設(shè)備影像一一比對(duì)，如果存在待比對(duì)設(shè)備影像與待比對(duì)設(shè)備類型相似度超過(guò)80％，則感興趣區(qū)域中存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備。這種一種通過(guò)圖像識(shí)別的一種常用方法，本發(fā)明不再進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖5所示，為通過(guò)本發(fā)明的方法對(duì)鐵塔的識(shí)別結(jié)果，攝像機(jī)拍攝鐵塔影像時(shí)，快速識(shí)別影像中的鐵塔，并進(jìn)行標(biāo)識(shí)，圖中即將識(shí)別出了設(shè)備為酒杯型鐵塔。可以知道的，采用發(fā)明的方法用于識(shí)別其他設(shè)備的效果與識(shí)別鐵塔相同。

實(shí)施例二：

與實(shí)施例一的區(qū)別在于：還包括讀取每個(gè)類型設(shè)備的設(shè)備圖片庫(kù)，為每個(gè)類型設(shè)備建立一個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型，其中，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型通過(guò)如下步驟建立：根據(jù)hog特征提取算法提取hog特征，構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)路并利用hog特征對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)路進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型；所述根據(jù)待分析影像感興趣區(qū)域的影像信息識(shí)別感興趣區(qū)域中是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備包括：獲取待分析影像感興趣區(qū)域的hog特征；獲取待比對(duì)設(shè)備類型的卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型，根據(jù)hog特征和卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型得出待分析影像感興趣區(qū)域是否存在與待比對(duì)設(shè)備類型相同的設(shè)備。hog特征即方向梯度直方圖；根據(jù)hog特征提取算法提取hog特征，構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)路并利用hog特征對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)路進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型，作為現(xiàn)有技術(shù)可以參考公開號(hào)為cn105631415a的專利，本發(fā)明不再進(jìn)行詳細(xì)描述。本方法基于方向梯度直方圖和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別能有效挖掘數(shù)據(jù)局部特征，為每個(gè)類型的設(shè)備建立卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型，通過(guò)地理位置實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)設(shè)備類型，再通過(guò)待分析影像感興趣區(qū)域的hog特征和卷積神經(jīng)網(wǎng)路模型判斷待分析影像感興趣區(qū)域中的設(shè)備是否是該預(yù)測(cè)設(shè)備類型，進(jìn)而使得卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出項(xiàng)只需兩個(gè)，即是該設(shè)備類型或不是該設(shè)備類型，使得卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型更為簡(jiǎn)化，進(jìn)而提高識(shí)別效率。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。