基于.Net框架及C#語言的管道檢測視頻快速處理技術與平臺開發

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，每天產生的管道視頻數量也是成百上千。將拍攝完成的管道視頻根據甲方的要求進行快速、標準化重命名，快速檢查管道內部是否存在破損點，破損等級認定，是這篇文章所示技術研究的主要內容。此次項目研究主要利用Python技術，實現視頻文件的循環讀取，通過WinForm開發工具，完成軟件界面開發與代碼封裝，最終實現視頻文件的快速跳幀播放與實時標準命名，極大地提高了內頁數據處理效率，為管道檢測視頻處理提供技術支撐。

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，先后為昆山市水務局、開發區水利站、高新區水利站、巴城鎮水利站、太倉市水務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，形成了良好的技術方案和技術手段，在管道測繪行業樹立了良好的口碑。

然而隨著業務的不斷發展，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額，每天生產的探測與檢測視頻數以千計。內業數據處理人員每天要面對海量的視頻更名與視頻內容讀取與破損情況鑒定。

傳統方式是內業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，查找視頻內是否存在問題。然后關閉視頻后，再將記錄的項目名稱，起始井，終止井，問題內容按照甲方指定的格式進行重命名。而受限于Windows系統本身的限制，視頻改名只能在關閉狀態才可以執行，因此增加了內業人員數據處理的時間。

本次研究著力優化視頻更名流程，實現內業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，優化作業流程，提高工作效率。

技術路線

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

開發語言采用面向對象的編程語言——C#語言，技術框架采用支持生成和運行 Windows 應用及 Web 服務的.NET Framework 托管代碼編程模型，開發客戶端采用基于.NET Framework 平臺的WinForm 窗體開發程序，最終完成軟件的開發工作（見圖1）。

功能設計

視頻播放模塊

基于windows media player控件做二次開發。

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，軟件將連續自動播放清單列表內的視頻文件，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的設置。

視頻改名模塊

基于Python技術實現功能開發;

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

采用視頻抽幀技術實現功能開發;

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對發現的多處破損區進行多次截圖，并根據保存次數，自動追加序號，用于區分不同截取畫面。

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

采用數據緩存技術實現功能開發;

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，也可以通過鍵盤“4”和“3”按鍵實現快速切換。

支持視頻跳轉數據緩存功能，當視頻跳轉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，實現快速輸入。

同時綁定“Enter”鍵為確認按鈕，支持對選中的數據或者按鈕進行確認。

成果報表模塊

將所有輸入的視頻名稱數據、截圖數據存入數據庫，形成數據清單。通過建立局域網共享數據庫，實現實時數據的入庫與查看，為下一步發展管線資產大數據平臺開發積累數據。

項目展望

通過數據庫方式實現項目區雨污水管網的清單化管理，實現管網一張表，問題清單一套圖，綜合視頻一個庫。

下一步，將結合GIS空間數據管理與分析模塊，將對應的井號的空間坐標進行關聯，并結合WEBGIS開發工作，實現管井信息、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的管段，實現一體化綜合展示，為管線大數據綜合展示與管理平臺提供技術支撐。

參考文獻

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