配电网精益化图像处理系统的设计与实现

时婧婧

（深圳信息职业技术学院信息中心，广东 深圳 518172）

配电网精益化图像处理系统的设计与实现

时婧婧

（深圳信息职业技术学院信息中心，广东 深圳 518172）

配电网精益化管理是电力行业从产生到现在都需要解决的问题。由于移动终端发展迅猛，移动互联网技术得到了长足的进步，目前市场上各种移动终端设备体积小、功能强、反应速度快给人们的生产生活带来了巨大的便利；当前电力公司都在寻求在移动终端上实现配电网精益化系统。本文通过对配电网精益化系统的图像处理部分进行讲解，说明了当前电力公司在该方面的不足之处，本文从图像处理系统的类型选择、所需功能、实现方法几个方面介绍图像处理系统，进而研究出配电网精益化管理系统图像处理部分的可行性方法。

配电网精益化；移动终端；图像处理；CLImageEditor

电力行业是我国的基础行业，国家要求电力行业不断地向精益化发展。为此，电力行业必须要有一个行业标准。我国于1999年公布实施的《电力行业标准化管理办法》为电力行业现场作业管理定下了标准。然而，由于电力行业的人员知识水平不同，施工现场情况复杂，作业审批手续繁琐等原因，要完全实现电力行业的标准化相当困难。

随着移动通信技术的发展以及移动终端的精良化，很多电力部门开始研究如何实现移动办公。电力部门希望将丰富而成熟的管理技术和办公系统移植到方便快捷的移动设备上，而在移动设备上实现配电网管理的标准化和精益化又是这一任务的重中之重。当前比较流行的移动设备操作系统有 iOS 和android。而iOS 系统因其具有对苹果设备的完全兼容性而受到各个移动开发部门的喜爱。在配电网精益化作业中，现场勘查的工作人员需要将现场情况拍摄下来，并将图片编辑后保存。如果忽略此步，系统后台数据库将无法根据现场情况开具工作票据，导致施工方案无法实行。所以，本文将从图像处理系统的类型选择、所需功能、实现方法几个方面重点介绍图像处理系统。

1 设计方案

1.1 配电网精益化系统需求分析

为了达到配电网的精益化管理，需要对作业进行标准化的管理。本文将某供电局现有的成熟配电网作业管理系统应用到移动终端上，实现移动办公。并按照配电网作业流程固化整个系统的操作流程，避免现场勘查或现场作业人员在操作的时遗漏步骤，导致作业不规范。

按需求我们需要将知识库写入到系统的后台部分，通过网络实现知识库与移动端的同步。

避免在移动终端上修改知识库的繁琐步骤，有利于标准化作业。

在完成了现场勘查作业之后，系统要自动生成作业文件，以防手工生成不符合标准的作业文件，导致整个流程无法按照规范的方式运行。

作业审批是在作业提交之后，由后台系统执行。其执行步骤按照标准，由领导层层审批。避免了之前的纸质文件手工审批的繁琐步骤。

在现场勘查的时候，勘查人员需要将现场情况用移动终端（iPad）拍摄下来，经过编辑之后发送到后台数据库，供后台工作人员参考以生成作业文件。图像处理系统所需要的功能有：裁剪图片；标注图片；图片上粘贴新的图片；图片上添加文字。本文将详细说明图像处理系统的实现方法，以及需要改善的地方。

1.2 图像处理系统引入流程

根据上述需求，我们做出系统流程，并详细说明图像处理系统的引入和实现方法。为了实现移动办公。系统分为前台和后台两个部分运行。前台部分在 iPad 上运行，使用iOS 编程；后台部分在服务器上运行，使用 PHP框架编程实现。系统分为计划导入、现场勘查、

作业文件审批、现场作业执行四个部分。分别在后台部分和前台两部分实现。这两个部分的交互使用互联网来同步。图像处理位于现场勘查部分。当现场工作人员确定了杆塔位置后，将进行现场情况的拍摄处理，这个时候就会用到图像处理系统。具体流程如图：

图1 系统流程图Fig.1 The flow chart of the system

1.2.1 图像处理部分的需求分析

为了实现图像处理系统的核心功能，在具体实现过程中借鉴了大量类似的作品，并将其修改以符合对系统设计的需求。

1.2.2 iOS 图像处理软件发展现状

虽然iOS的图像处理软件多种多样，但是能用本文系统的，简单易懂的并不多，下面简单进行分析：

（1）Photoshop:顶尖的图像处理软件，拥有丰富的图像处理功能，能自由的对图像进行裁剪、滤镜、图层处理等工作。使用 Photoshop 能完成该系统所需要的功能。但是，由于 Photoshop的复杂性，配电网的员工熟练掌握该软件有难度，固未考虑将其应用到项目中。

（2）ACEDrawingView：页面简单，但无法打开一张已有图片并加上标注。

（3）OpelGLES：可以实现在已有图片上绘图和加标注的功能，但是操作复杂，界面繁琐。

（4）CLImageEditor:可移植性强，只需复制.m文件进项目就能添加自己需要的功能；功能强大，包含很多需要的功能比如裁剪、贴图、添加文字等功能；结构清晰，使用规范的命名方式区分了局部变量和全局变量；开源，可以自由修改和使用。

经过分析CLImageEditor 比较适合 实 现 系统设计的需 求，因此决定在CLImageEditor 的基础上做相应修改以满足项目的需求。

1.3 绘图软件的核心算法

基于上述分析，可使用 CLImageEditor来实现目前的需求。由于此软件功能丰富，所只需修改其中的一个画图工具，使其满足系统的需要。

CLImageEditor 软件功能强大具有代码重用的特征，其画图工具都引用了同一个头文件，从而实现在调用函数的过程中，以同一个标准来定义软件框架。由于标准相同，所以只需修改引用标准之后的类，但无论怎么修改，都不会影响当初设定的标准，从而做到了标准化。

在整个绘图过程中，标注部分是核心内容。而标注部分中，拖动一个按钮改变矩形、

圆形等的形状是最难实现的部分。为了实现拖动改变形状的功能，设计了如图2的算法：

图2 图像绘制方法Fig. 2 Image rendering method

1.4 绘图软件实现过程

在详细介绍实现过程之前，我需要先介绍几个概念：

（1）iOS系统中的每一个view都有两个属性：bounds 和frame，这两个属性的区别在于原点的不同。bounds 的原点是view 自身坐标系的原点，而frame 的原点是父视图坐标系中对应的点。所以bounds是用在自身坐标系中的，无论视图有没有被旋转；frame 是用在父视图坐标系中的，贸然修改会造成旋转后的 view 形状位置发生错误。

（2）center 点是每个视图的中心点。这个中心点可以用来确定view 的位置。当view 被旋转之后无法正常使用 frame属性来修改 view 的位置的时候，可以使用 center属性来修改view 的位置，将view 移动到需要的地方。

（3）算法中多次强调左上角点和右下角点（后文用 P1(x1y1)和 P2(x2,y2)代替），所说的是uiview 的左上角点和右下角点。这两个点用于确定uiview 和 imageview 的位置和大小。绘制标注的实现方法是，使用两个view即uiview和imageview。

绘制图形所用的方法是在 imageview 的context中绘制。矩形的绘制为先确定了矩形的长、宽、右上角点位置；椭圆形绘制要先确定一个矩形，然后以这个矩形的长和宽作为椭圆 的 长 轴和 短 轴 ，进 而确定椭 圆 路 径 ，最 后 使 用CGContextDrawPath绘制出椭圆。

使用上述方法，我需要确定绘制的矩形的位置。并且要确定手指拖动变形按钮，矩形的形状要以人所共识的方式来变化。同时我需要将图片旋转，并在旋转之后，矩形的形状依然可以发生变化。

“为人所共识”的变化即为：当拖动变形按钮时，一个点保持不动，手指拖动矩形的一个动点，矩形形状随着不动点和动点的相对位置而确定。在uiview中，我们假定固定点为P1(x1y1)，动点为P2(x2,y2)，矩形的长为x2-x1；矩形的宽为：y2-y1。再修改 bounds 的长和宽就能达到修改uiview 的形状的结果。

由于uiview中一直盛放imageview，imageview随着uiview的旋转而旋转，在uiview的形状确定后，只需用uiview的长和宽减去按钮直径得到imageview的长和宽。

1.5 实现过程中遇到的问题

在程序的实现过程中，我发现了iOS 系统中对于view大小位置控制的两个属性的区别frame和bounds。frame的原点坐标是选中的view的父视图坐标系中的坐标，bounds的原点左边是选中的视图本身的坐标系中的坐标。当视图未经过旋转的时候，这两者的使用不受限制，但是旋转之后，修改frame将导致视图矩形的旋转程度无法确定，因为用父视图中的原点坐标和frame的长和宽来确定frame，得到的是未经过旋转的一个矩形，导致视图大小位置不受控制。但如果修改bounds就不会出现这个问题所以在调试过程中，最终使用bounds实现了程序。

2 结论

在本文提出的设计方案时，通过固化流程硬性的将标准的工作流程设计到软件中，避免了工人忽略工作步骤，进而方便管理。同时使用了ipad 作为项目前台的载体，便携性强，工作人员可以方便地将它带到工作现场，随时与后台数据库连接，保障了数据的准确性。

图像处理系统是一个非常难以解决的问题，因为处理图像时涉及到很多的位置的确定，需要极强的空间感。在计算变量的值时不能疏忽大意，稍有一点错误将导致图形变换不受控制，轻则导致绘图失败，重则导致程序崩溃。

图像处理系统为配电网作业提供精确的现场情况描述，图片提供了文字所不能提供的信息为后台设计出标准的作业文件提供了基础。

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Design and implementation of image processing system used in lean distribution network

SHI Jingjing
（Information Center, Shenzhen Institute of Information Technology, Shenzhen 51872, P.R.China）

The lean management of distribution network is a long existing problem in electric power industry. Due to the rapid development of mobile terminal, a great many of technology have been achieved and mobile terminal devices have become smaller in size, more powerful in function and faster in reaction speed. Currently, many power companies are seeking for a lean system of distribution network which can be used in mobile terminal devices. This paper illustrates image processing part in the lean system of distribution network and presents the deficiencies of current electric power company in the lean distribution network. This paper also introduces the image processing in terms of the typology, required functions and implementation and put forward the feasible implementation method of image processing in the lean management system of distribution network part.

the lean distribution of network; mobile terminal; image processing; CLImageEditor

TP391.41

：A

1672-6332（2017）01-0048-04

【责任编辑：高潮】

2016-12-15

时婧婧(1982-),女(汉)，河南信阳人，硕士研究生，主要研究方向：信号与信息处理。E-mail：shijj@sziit.edu.cn