電力工程現(xiàn)場行為違規(guī)視覺AI識別算法研究
王為強(qiáng),邵波
(國能電力技術(shù)工程有限公司,山東 濟(jì)南 250101)
摘 要 :在電力工程現(xiàn)場中,圖像質(zhì)量常因復(fù)雜環(huán)境干擾而降低,且單一特征難以全面描述行為, 加上行為模式復(fù)雜多變,導(dǎo)致傳統(tǒng)方法識別違規(guī)行為時存在較大誤差。提出了電力工程現(xiàn)場行為違規(guī)視 覺 AI 識別算法研究。搭建機(jī)器視覺系統(tǒng),采集圖像后用雙邊濾波處理,在降噪同時保留圖像細(xì)節(jié)。通 過邊緣檢測提取輪廓特征,光流法提取運(yùn)動特征,構(gòu)建多維度特征向量。設(shè)計多層次行為違規(guī)視覺 AI 識別模型,輸入特征向量,經(jīng)隱藏層非線性變換、違規(guī)行為分類層映射,輸出層判別輸出結(jié)果,實現(xiàn)自 動識別。測試結(jié)果表明,該算法在所有 6 類違規(guī)行為類型的樣本中漏判率極低,mAP 值均達(dá)到了 0.98 以 上,幀率達(dá)到 60 f/s,具有實時、高精度的應(yīng)用性能。
關(guān)鍵詞 : 電力工程現(xiàn)場 :行為違規(guī) ;視覺 AI 識別算法 ;機(jī)器視覺系統(tǒng)
中圖分類號 :TM71 ;TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A 文章編號 :1007-3175(2025)11-0061-05
Research on Visual AI Recognition Algorithm for Behavior Violations of Power Engineering Site
WANG Wei-qiang, SHAO Bo
(Guoneng Electric Power Technology Engineering Co., Ltd, Jinan 250101, China)
Abstract: In power engineering sites, image quality is often reduced due to complex environmental interference, and a single feature is difficult to fully describe behavior. Moreover, the behavior patterns are complex and varied, leading to significant errors in traditional methods for identifying violations. Therefore, a research on visual AI recognition algorithm for violations of on-site behavior in power engineering has been proposed. Build a machine vision system that processes captured images using bilateral filtering to reduce noise while preserving image details. Extracting contour features through edge detection and motion features via optical flow methods to construct a multi-dimensional feature vector. Designing a multi-level behavior violation visual AI recognition model, inputting feature vectors, the nonlinear transformation through hidden layers, violation behavior classification layer mapping, output layer discrimination output results, and achieve automatic recognition. The test results show that the algorithm has an extremely low false positive rate among all six types of violations, with mAP values above 0.98 and the frame rate per second reaches 60 f/s, demonstrating real-time and high-precision application performance.
Key words: power engineering site; behavior violation; visual AI recognition algorithm; machine vision system
參考文獻(xiàn)
[1] 閆云鳳,陳汐,金浩遠(yuǎn),等. 基于計算機(jī)視覺的電力作業(yè)人員行為分析研究現(xiàn)狀與展望 [J]. 高電壓技術(shù),2024,50(5):1842-1854.
[2] 賀洲強(qiáng),夏天,陳亮,等. 基于高精度機(jī)器視覺的電力違規(guī)作業(yè)動作監(jiān)控識別算法設(shè)計 [J]. 電子設(shè)計工 程,2023,31(15):145-149.
[3] 張永敏,劉勝男,易玲,等 . 基于濾波的電力計量系統(tǒng)分流竊電行為動態(tài)識別方法 [J]. 機(jī)械設(shè)計與制造工程,2024,53(3):129-132.
[4] 衛(wèi)雅婧,劉樹成,李立軍,等 . 新能源電力工程管理現(xiàn)狀及對策[J]. 電站系統(tǒng)工程,2023,39(1) :75-76.
[5] 李飛,陳童 . 考慮多種攻擊策略的國防工程電力系統(tǒng)網(wǎng)架生存性評估[J]. 計算機(jī)科學(xué),2024,51( z1): 1121-1128.
[6] 郭禹伶,左曉軍,崔景洋,等 . 基于模糊聚類的多類簇歸屬電力實體行為異常檢測算法 [J]. 河北科技大學(xué) 學(xué)報,2022,43(5):528-537.
[7] 章家威,李昊冉,羅天慧,等 . 融合多組雙目視覺系統(tǒng)的管道尺寸測量技術(shù)研究 [J]. 電子測量技術(shù), 2023,46(6):137-146.
[8] 薛斌斌,高文俊,張偉 . 基于邊緣計算的電力施工現(xiàn)場違規(guī)行為告警[J]. 信息技術(shù),2023,47(7):162-166.
[9] 房方,呂游,師瑞峰 . 基于多維度培養(yǎng)質(zhì)量評價的電力特色自動化類專業(yè)工程人才培養(yǎng)改革實踐[J]. 中國 電機(jī)工程學(xué)報,2023,43(23):9352-9361.
[10] 馮興龍,吳田,萬亞旭,等 . 基于人-物交互關(guān)系檢測的帶電作業(yè)人員行為識別方法研究 [J]. 中國安全生 產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2024,20(9) :205-211.
[11] 趙連斌,張鋒,楊輝 . 基于改進(jìn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的違規(guī)作業(yè)行為檢測 [J]. 電子設(shè)計工程,2023, 31(21) :141-145.
[12] 莊陵,劉瑩,宋詩葦 . 具有系數(shù)相關(guān)性的可變分 時延濾波器設(shè)計方法[J]. 通信學(xué)報,2024,45(4): 137-145.
[13] 劉士利,呂東建,張飛 . 斷路器并聯(lián)動態(tài)合閘電阻對濾波器合閘涌流的抑制效能研究[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2024,48(9):3931-3937.
[14] 鄧建新,黃秋林,袁邦頤,等 . 基于邊緣重構(gòu)圖像的邊緣檢測算法優(yōu)選研究[J]. 機(jī)電工程,2023, 40(9):1441-1448.
[15] 鄭恩壯,鐘寶江 . 各向異性的多尺度邊緣檢測算法[J]. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展,2022,59(4):274-282.
[16] 江友華,葉夢豆,趙樂,等 . 基于seq2seq和SVM雙層融合的非侵入式用戶異常行為檢測 [J]. 計算機(jī)應(yīng)用 與軟件,2024,41(9):97-105.
[17] 鐵富珍 . 基于改進(jìn)光流法的視頻監(jiān)控中人群異常行為檢測算法 [J]. 現(xiàn)代電子技術(shù),2024,47(7):45-48.
[18] 陳辛,楊江濤,許新云 . 基于光流法優(yōu)化的人群異常行為檢測研究[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù),2023,46(12): 168-174.
[19] 楊樂,郭一鳴,霍勇博,等 . 改進(jìn)YOLOv5在電力生產(chǎn)違規(guī)穿戴檢測中的應(yīng)用[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2023,51(14):160-168.
[20] 王梓歌,葛利躍,陳震,等 . 聯(lián)合深度超參數(shù)卷積和 交叉關(guān)聯(lián)注意力的大位移光流估計[J]. 自動化學(xué)報, 2024,50(8):1631-1645.
[21] 王思遠(yuǎn),劉元坤,于馨 . 基于光流像素匹配的掃描顯微相位測量輪廓術(shù)[J]. 光電工程,2024,51(11): 36-46.
[22] 姜文濤,陳霖霖,張晟翀 . 正態(tài)隨機(jī)仿射變換的圖像數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法[J]. 計算機(jī)工程與應(yīng)用,2024, 60(23):176-186.
[23] 白玉,胡旋,耿世松 . 衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)高速傳輸與處理系統(tǒng)的設(shè)計與驗證[J]. 電訊技術(shù),2024,64(2): 215-221.
[24] 王小君,竇嘉銘,劉曌,等 . 可解釋人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用綜述與展望[J]. 電力系統(tǒng)自動化, 2024,48(4):169-191.
[25] 王春妍,盧達(dá),李賀龍,等 . 考慮電力市場化交易的電碳表計量及實現(xiàn)方法研究[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2024, 48(6) :2297-2306.
[26] 趙恒,胡勝男,徐進(jìn)霞,等 . 基于DBN-SVM的電力智慧工地異常行為識別[J]. 自動化與儀器儀表, 2023(5):92-95.