[发明专利]基于多目标优化的摄像设备布控优化方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种基于多目标优化的摄像设备布控优化方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：1）构建待布控区域的物理环境；2）基于待布控区域的物理环境形成多个摄像头布控方案；3）利用评价函数对步骤2）形成的多个摄像头布控方案进行评估，选取最优的摄像头布控方案进行摄像头的布控，该方法、系统、设备及存储介质能够实现多个摄像头的有机组合，同时监测覆盖的效果较好。

技术领域

本发明属于电力运检、安监业务技术领域，涉及一种基于多目标优化的摄像设备布控优化方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

目前，在输电线路、变电站、配电站和电动汽车充电站等电力生产运行场景中，视频监控已取得广泛应用。针对视频监控点布置问题，对于单个或少量摄像头通常运用定量的几何分析处理，对于多个摄像头组合优化问题，主流方法以最少监控视野面覆盖尽量多的观测目标点为基础，结合遗传优化算法求解布控点配置方案。但目前的技术仅将目标设为点模型，忽视了目标物之间的遮挡关系；以相同视野覆盖面假设监控视野无法实现不同性能摄像设备的组合。

随着能源互联网的发展，智能设备及传感器的使用愈加广泛，以双目摄像头、激光雷达、红外摄像头等为代表的新型视觉设备和射线型测量设备具有广阔的应用前景。以可见光监控设备为例，在输变配电领域实际运行但有待进行智能化提升的视觉监控设备有50余万台；系统外，以电动汽车充电站运营、电力基建安监业务为代表，视觉监控设备已部署11.6万台。但现有的视觉监控设备仍无法满足设备自动化运行的安全监控要求，且预计设备缺口为现有部署数量的四到六倍。以人工设计布控将产生极大工作量，缺乏效果评估的布控方案也无法发挥智能设备真正价值。

李权开展了关于地铁车站施工现场视频监控点布置的研究，他的目的是使用较少的摄像头数量使视频监控系统实现对施工现场空间区域的全覆盖。在考虑视野遮挡情况时考虑了不同基坑区域受到的遮挡作用不同，建立物理关系描述遮挡情况。采用传统遗传算法结合对遗传变异中不可行解的修补操作，加快布置方案最优解的收敛进程，保证了产生的布置方案的可靠性。

其存在以下问题：仅考虑了球形机的球形视野范围，没有讨论更泛用的带有视角限制的枪机摄像头，无法构建多类型监控设备组合方案；2）将施工目标建模为均匀点阵，无法体现目标之间的遮挡关系，影响布控监控效果。因此依旧不能实现多个摄像头的有机组合，同时对监测覆盖效果较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于多目标优化的摄像设备布控优化方法、系统、设备及存储介质，该方法、系统、设备及存储介质能够实现多个摄像头的有机组合，同时监测覆盖的效果较好。

为达到上述目的，本发明所述的基于多目标优化的摄像设备布控优化方法包括以下步骤：

构建待布控区域的物理环境；

在待布控区域的物理环境中进行摄像头布置，形成多个摄像头布控方案；

对形成的多个摄像头布控方案进行评估，选取最优的摄像头布控方案进行摄像头的布控。

基于二维地图或者三维地图构建待布控区域的物理环境。

构建待布控区域的物理环境的具体操作过程为：

对待布控区域进行地图构建属性的标注；

构建摄像头的观测范围；

构建光线遮挡的判断条件；

其中，对待布控区域进行地图构建属性的标注的对象包括对监控视野形成遮挡的待观测目标区域、对监控视野不形成遮挡的待观测目标区域、监控视野形成遮挡的非目标实体区域及对未对监控视野形成遮挡的非目标实体区域，根据地图构建属性的标注结果进行地图备选布控点的标注，以及待监控目标的标注。

形成多个摄像头布控方案之后还包括：基于各摄像头的位置关系对形成的多个摄像头布控方案进行简化。