基于.Net框架及C#语言的管道检测视频快速处理技术与平台开发

王芳 杨浩宇 秦伟 王道亮 戴子栋

编者按：CCTV电视检测（Closed Circuit Television Inspection）和QV（quick view）视频检测自20世纪60年代起成为世界上最普遍、高效的排水管道检测手段，在日常管道检测工作中，由于项目众多，每天产生的管道视频数量也是成百上千。将拍摄完成的管道视频根据甲方的要求进行快速、标准化重命名，快速检查管道内部是否存在破损点，破损等级认定，是这篇文章所示技术研究的主要内容。此次项目研究主要利用Python技术，实现视频文件的循环读取，通过WinForm开发工具，完成软件界面开发与代码封装，最终实现视频文件的快速跳帧播放与实时标准命名，极大地提高了内页数据处理效率，为管道检测视频处理提供技术支撑。

项目概况

昆山市中建项目管理有限公司自2006年开始探索管道管线检测与探测技术，先后为昆山市水务局、开发区水利站、高新区水利站、巴城镇水利站、太仓市水务局等众多政府部门提供了良好的管道管线探测与检测服务，形成了良好的技术方案和技术手段，在管道测绘行业树立了良好的口碑。

然而随着业务的不断发展，管道测绘体量的逐年提高，管道测绘由开始的几万增长到如今的几百万的年度营业额，每天生产的探测与检测视频数以千计。内业数据处理人员每天要面对海量的视频更名与视频内容读取与破损情况鉴定。

传统方式是内业处理人员先打开视频，查看并记录视频左上角的项目名称，起始井，终止井，然后再快速拖动视频，查找视频内是否存在问题。然后关闭视频后，再将记录的项目名称，起始井，终止井，问题内容按照甲方指定的格式进行重命名。而受限于Windows系统本身的限制，视频改名只能在关闭状态才可以执行，因此增加了内业人员数据处理的时间。

本次研究着力优化视频更名流程，实现内业人员实时查看视频并同步修改视频名称，并通过减帧的方式，缩短视频查看时间，并支持一键更名和切换下一个视频，优化作业流程，提高工作效率。

技术路线

本次项目开发着重使用效率，视频处理工作量大，因此采用C/S架构进行软件开发。

开发语言采用面向对象的编程语言——C#语言，技术框架采用支持生成和运行 Windows 应用及 Web 服务的.NET Framework 托管代码编程模型，开发客户端采用基于.NET Framework 平台的WinForm 窗体开发程序，最终完成软件的开发工作（见图1）。

功能设计

视频播放模块

基于windows media player控件做二次开发。

支持视频的批量加载，并支持加载后的视频清单展示;

支持用户选中任意一个视频，通过双击对应视频名称，完成视频的切换播放。

支持用户选中与取消自动播放，开启自动播放，软件将连续自动播放清单列表内的视频文件，直至所有视频播放完成。

支持视频播放的暂停功能和进度条拖拽功能。

支持视频跳帧播放，并支持用户自定义跳跃帧数的设置。

视频改名模块

基于Python技术实现功能开发;

支持用户在项目名称输入框中输入项目名称，且进行视频切换时，该输入框默认存储上一个项目名称，如项目名称为其他项目名称，则手动修改输入即可;

支持用户在起始井输入框输入起始井号，在终止井输入框输入终止井号;

点击“提交”按钮后，视频列表自动更新填写后的视频名称。

视频截图模块

采用视频抽帧技术实现功能开发;

支持用户在查看视频时，一键快速截取所需视频画面，并支持截图的快捷保存。截图名称与视频名称一致，这样可以避免用户需要手工修改截图的名称。

支持用户在单一视频内对发现的多处破损区进行多次截图，并根据保存次数，自动追加序号，用于区分不同截取画面。

截取的视频画面可作为成果报告附件或插图使用。

视频切换模块

采用数据缓存技术实现功能开发;

支持点击“上一个”，“下一个”按钮，进行上一个视频和下一个视频的切换，切换按钮可通过鼠标点击实现，也可以通过键盘“4”和“3”按键实现快速切换。

支持视频跳转数据缓存功能，当视频跳转上一个或者下一个后，输入焦点默认为起始井类型选择框，同时支持类型选择框通过键盘“↑”和“↓”进行选择和回车确认，实现快速输入。

同时绑定“Enter”键为确认按钮，支持对选中的数据或者按钮进行确认。

成果报表模块

将所有输入的视频名称数据、截图数据存入数据库，形成数据清单。通过建立局域网共享数据库，实现实时数据的入库与查看，为下一步发展管线资产大数据平台开发积累數据。

项目展望

通过数据库方式实现项目区雨污水管网的清单化管理，实现管网一张表，问题清单一套图，综合视频一个库。

下一步，将结合GIS空间数据管理与分析模块，将对应的井号的空间坐标进行关联，并结合WEBGIS开发工作，实现管井信息、管段信息的综合上图，管道检测视频及缺陷问题图片将挂接对应的管段，实现一体化综合展示，为管线大数据综合展示与管理平台提供技术支撑。

参考文献

[1]康瑞锋. 计算机应用基础[M].南京东南大学出版社：， 201709.204.

[2]彭梦琳. 全景视频拼接及播放技术研究与实现[D].华中科技大学，2017.

[3]王政. 网络视频监控管理平台的设计与实现[D].浙江工业大学，2014.

[4]杨文一. Windows磁盘信息分析处理系统的研究与实现[D].厦门大学，2008.