基于.Net框架及C#語言的管道檢測視頻快速處理技術(shù)與平臺開發(fā)

王芳 楊浩宇 秦偉 王道亮 戴子棟

編者按：CCTV電視檢測（Closed Circuit Television Inspection）和QV（quick view）視頻檢測自20世紀60年代起成為世界上最普遍、高效的排水管道檢測手段，在日常管道檢測工作中，由于項目眾多，每天產(chǎn)生的管道視頻數(shù)量也是成百上千。將拍攝完成的管道視頻根據(jù)甲方的要求進行快速、標準化重命名，快速檢查管道內(nèi)部是否存在破損點，破損等級認定，是這篇文章所示技術(shù)研究的主要內(nèi)容。此次項目研究主要利用Python技術(shù)，實現(xiàn)視頻文件的循環(huán)讀取，通過WinForm開發(fā)工具，完成軟件界面開發(fā)與代碼封裝，最終實現(xiàn)視頻文件的快速跳幀播放與實時標準命名，極大地提高了內(nèi)頁數(shù)據(jù)處理效率，為管道檢測視頻處理提供技術(shù)支撐。

項目概況

昆山市中建項目管理有限公司自2006年開始探索管道管線檢測與探測技術(shù)，先后為昆山市水務(wù)局、開發(fā)區(qū)水利站、高新區(qū)水利站、巴城鎮(zhèn)水利站、太倉市水務(wù)局等眾多政府部門提供了良好的管道管線探測與檢測服務(wù)，形成了良好的技術(shù)方案和技術(shù)手段，在管道測繪行業(yè)樹立了良好的口碑。

然而隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，管道測繪體量的逐年提高，管道測繪由開始的幾萬增長到如今的幾百萬的年度營業(yè)額，每天生產(chǎn)的探測與檢測視頻數(shù)以千計。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理人員每天要面對海量的視頻更名與視頻內(nèi)容讀取與破損情況鑒定。

傳統(tǒng)方式是內(nèi)業(yè)處理人員先打開視頻，查看并記錄視頻左上角的項目名稱，起始井，終止井，然后再快速拖動視頻，查找視頻內(nèi)是否存在問題。然后關(guān)閉視頻后，再將記錄的項目名稱，起始井，終止井，問題內(nèi)容按照甲方指定的格式進行重命名。而受限于Windows系統(tǒng)本身的限制，視頻改名只能在關(guān)閉狀態(tài)才可以執(zhí)行，因此增加了內(nèi)業(yè)人員數(shù)據(jù)處理的時間。

本次研究著力優(yōu)化視頻更名流程，實現(xiàn)內(nèi)業(yè)人員實時查看視頻并同步修改視頻名稱，并通過減幀的方式，縮短視頻查看時間，并支持一鍵更名和切換下一個視頻，優(yōu)化作業(yè)流程，提高工作效率。

技術(shù)路線

本次項目開發(fā)著重使用效率，視頻處理工作量大，因此采用C/S架構(gòu)進行軟件開發(fā)。

開發(fā)語言采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言——C#語言，技術(shù)框架采用支持生成和運行 Windows 應(yīng)用及 Web 服務(wù)的.NET Framework 托管代碼編程模型，開發(fā)客戶端采用基于.NET Framework 平臺的WinForm 窗體開發(fā)程序，最終完成軟件的開發(fā)工作（見圖1）。

功能設(shè)計

視頻播放模塊

基于windows media player控件做二次開發(fā)。

支持視頻的批量加載，并支持加載后的視頻清單展示;

支持用戶選中任意一個視頻，通過雙擊對應(yīng)視頻名稱，完成視頻的切換播放。

支持用戶選中與取消自動播放，開啟自動播放，軟件將連續(xù)自動播放清單列表內(nèi)的視頻文件，直至所有視頻播放完成。

支持視頻播放的暫停功能和進度條拖拽功能。

支持視頻跳幀播放，并支持用戶自定義跳躍幀數(shù)的設(shè)置。

視頻改名模塊

基于Python技術(shù)實現(xiàn)功能開發(fā);

支持用戶在項目名稱輸入框中輸入項目名稱，且進行視頻切換時，該輸入框默認存儲上一個項目名稱，如項目名稱為其他項目名稱，則手動修改輸入即可;

支持用戶在起始井輸入框輸入起始井號，在終止井輸入框輸入終止井號;

點擊“提交”按鈕后，視頻列表自動更新填寫后的視頻名稱。

視頻截圖模塊

采用視頻抽幀技術(shù)實現(xiàn)功能開發(fā);

支持用戶在查看視頻時，一鍵快速截取所需視頻畫面，并支持截圖的快捷保存。截圖名稱與視頻名稱一致，這樣可以避免用戶需要手工修改截圖的名稱。

支持用戶在單一視頻內(nèi)對發(fā)現(xiàn)的多處破損區(qū)進行多次截圖，并根據(jù)保存次數(shù)，自動追加序號，用于區(qū)分不同截取畫面。

截取的視頻畫面可作為成果報告附件或插圖使用。

視頻切換模塊

采用數(shù)據(jù)緩存技術(shù)實現(xiàn)功能開發(fā);

支持點擊“上一個”，“下一個”按鈕，進行上一個視頻和下一個視頻的切換，切換按鈕可通過鼠標點擊實現(xiàn)，也可以通過鍵盤“4”和“3”按鍵實現(xiàn)快速切換。

支持視頻跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)緩存功能，當視頻跳轉(zhuǎn)上一個或者下一個后，輸入焦點默認為起始井類型選擇框，同時支持類型選擇框通過鍵盤“↑”和“↓”進行選擇和回車確認，實現(xiàn)快速輸入。

同時綁定“Enter”鍵為確認按鈕，支持對選中的數(shù)據(jù)或者按鈕進行確認。

成果報表模塊

將所有輸入的視頻名稱數(shù)據(jù)、截圖數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，形成數(shù)據(jù)清單。通過建立局域網(wǎng)共享數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的入庫與查看，為下一步發(fā)展管線資產(chǎn)大數(shù)據(jù)平臺開發(fā)積累數(shù)據(jù)。

項目展望

通過數(shù)據(jù)庫方式實現(xiàn)項目區(qū)雨污水管網(wǎng)的清單化管理，實現(xiàn)管網(wǎng)一張表，問題清單一套圖，綜合視頻一個庫。

下一步，將結(jié)合GIS空間數(shù)據(jù)管理與分析模塊，將對應(yīng)的井號的空間坐標進行關(guān)聯(lián)，并結(jié)合WEBGIS開發(fā)工作，實現(xiàn)管井信息、管段信息的綜合上圖，管道檢測視頻及缺陷問題圖片將掛接對應(yīng)的管段，實現(xiàn)一體化綜合展示，為管線大數(shù)據(jù)綜合展示與管理平臺提供技術(shù)支撐。

參考文獻

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