基于.Net框架及C#語(yǔ)言的管道檢測(cè)視頻快速處理技術(shù)與平臺(tái)開(kāi)發(fā)

王芳 楊浩宇 秦偉 王道亮 戴子棟

編者按：CCTV電視檢測(cè)（Closed Circuit Television Inspection）和QV（quick view）視頻檢測(cè)自20世紀(jì)60年代起成為世界上最普遍、高效的排水管道檢測(cè)手段，在日常管道檢測(cè)工作中，由于項(xiàng)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(jìn)行快速、標(biāo)準(zhǔn)化重命名，快速檢查管道內(nèi)部是否存在破損點(diǎn)，破損等級(jí)認(rèn)定，是這篇文章所示技術(shù)研究的主要內(nèi)容。此次項(xiàng)目研究主要利用Python技術(shù)，實(shí)現(xiàn)視頻文件的循環(huán)讀取，通過(guò)WinForm開(kāi)發(fā)工具，完成軟件界面開(kāi)發(fā)與代碼封裝，最終實(shí)現(xiàn)視頻文件的快速跳幀播放與實(shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)命名，極大地提高了內(nèi)頁(yè)數(shù)據(jù)處理效率，為管道檢測(cè)視頻處理提供技術(shù)支撐。

項(xiàng)目概況

昆山市中建項(xiàng)目管理有限公司自2006年開(kāi)始探索管道管線(xiàn)檢測(cè)與探測(cè)技術(shù)，先后為昆山市水務(wù)局、開(kāi)發(fā)區(qū)水利站、高新區(qū)水利站、巴城鎮(zhèn)水利站、太倉(cāng)市水務(wù)局等眾多政府部門(mén)提供了良好的管道管線(xiàn)探測(cè)與檢測(cè)服務(wù)，形成了良好的技術(shù)方案和技術(shù)手段，在管道測(cè)繪行業(yè)樹(shù)立了良好的口碑。

然而隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，管道測(cè)繪體量的逐年提高，管道測(cè)繪由開(kāi)始的幾萬(wàn)增長(zhǎng)到如今的幾百萬(wàn)的年度營(yíng)業(yè)額，每天生產(chǎn)的探測(cè)與檢測(cè)視頻數(shù)以千計(jì)。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理人員每天要面對(duì)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(kāi)視頻，查看并記錄視頻左上角的項(xiàng)目名稱(chēng)，起始井，終止井，然后再快速拖動(dòng)視頻，查找視頻內(nèi)是否存在問(wèn)題。然后關(guān)閉視頻后，再將記錄的項(xiàng)目名稱(chēng)，起始井，終止井，問(wèn)題內(nèi)容按照甲方指定的格式進(jìn)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(shí)間。

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

技術(shù)路線(xiàn)

本次項(xiàng)目開(kāi)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(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。

開(kāi)發(fā)語(yǔ)言采用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言——C#語(yǔ)言，技術(shù)框架采用支持生成和運(yùn)行 Windows 應(yīng)用及 Web 服務(wù)的.NET Framework 托管代碼編程模型，開(kāi)發(fā)客戶(hù)端采用基于.NET Framework 平臺(tái)的WinForm 窗體開(kāi)發(fā)程序，最終完成軟件的開(kāi)發(fā)工作（見(jiàn)圖1）。

功能設(shè)計(jì)

視頻播放模塊

基于windows media player控件做二次開(kāi)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(hù)選中任意一個(gè)視頻，通過(guò)雙擊對(duì)應(yīng)視頻名稱(chēng)，完成視頻的切換播放。

支持用戶(hù)選中與取消自動(dòng)播放，開(kāi)啟自動(dòng)播放，軟件將連續(xù)自動(dòng)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(jìn)度條拖拽功能。

支持視頻跳幀播放，并支持用戶(hù)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(shí)現(xiàn)功能開(kāi)發(fā);

支持用戶(hù)在項(xiàng)目名稱(chēng)輸入框中輸入項(xiàng)目名稱(chēng)，且進(jìn)行視頻切換時(shí)，該輸入框默認(rèn)存儲(chǔ)上一個(gè)項(xiàng)目名稱(chēng)，如項(xiàng)目名稱(chēng)為其他項(xiàng)目名稱(chēng)，則手動(dòng)修改輸入即可;

支持用戶(hù)在起始井輸入框輸入起始井號(hào)，在終止井輸入框輸入終止井號(hào);

點(diǎn)擊“提交”按鈕后，視頻列表自動(dòng)更新填寫(xiě)后的視頻名稱(chēng)。

視頻截圖模塊

采用視頻抽幀技術(shù)實(shí)現(xiàn)功能開(kāi)發(fā);

支持用戶(hù)在查看視頻時(shí)，一鍵快速截取所需視頻畫(huà)面，并支持截圖的快捷保存。截圖名稱(chēng)與視頻名稱(chēng)一致，這樣可以避免用戶(hù)需要手工修改截圖的名稱(chēng)。

支持用戶(hù)在單一視頻內(nèi)對(duì)發(fā)現(xiàn)的多處破損區(qū)進(jìn)行多次截圖，并根據(jù)保存次數(shù)，自動(dòng)追加序號(hào)，用于區(qū)分不同截取畫(huà)面。

截取的視頻畫(huà)面可作為成果報(bào)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(shí)現(xiàn)功能開(kāi)發(fā);

支持點(diǎn)擊“上一個(gè)”，“下一個(gè)”按鈕，進(jìn)行上一個(gè)視頻和下一個(gè)視頻的切換，切換按鈕可通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)鍵盤(pán)“4”和“3”按鍵實(shí)現(xiàn)快速切換。

支持視頻跳轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)緩存功能，當(dāng)視頻跳轉(zhuǎn)上一個(gè)或者下一個(gè)后，輸入焦點(diǎn)默認(rèn)為起始井類(lèi)型選擇框，同時(shí)支持類(lèi)型選擇框通過(guò)鍵盤(pán)“↑”和“↓”進(jìn)行選擇和回車(chē)確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)快速輸入。

同時(shí)綁定“Enter”鍵為確認(rèn)按鈕，支持對(duì)選中的數(shù)據(jù)或者按鈕進(jìn)行確認(rèn)。

成果報(bào)表模塊

將所有輸入的視頻名稱(chēng)數(shù)據(jù)、截圖數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，形成數(shù)據(jù)清單。通過(guò)建立局域網(wǎng)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的入庫(kù)與查看，為下一步發(fā)展管線(xiàn)資產(chǎn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)開(kāi)發(fā)積累數(shù)據(jù)。

項(xiàng)目展望

通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)方式實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)雨污水管網(wǎng)的清單化管理，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)一張表，問(wèn)題清單一套圖，綜合視頻一個(gè)庫(kù)。

下一步，將結(jié)合GIS空間數(shù)據(jù)管理與分析模塊，將對(duì)應(yīng)的井號(hào)的空間坐標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并結(jié)合WEBGIS開(kāi)發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)管井信息、管段信息的綜合上圖，管道檢測(cè)視頻及缺陷問(wèn)題圖片將掛接對(duì)應(yīng)的管段，實(shí)現(xiàn)一體化綜合展示，為管線(xiàn)大數(shù)據(jù)綜合展示與管理平臺(tái)提供技術(shù)支撐。

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