[发明专利]高压输电线舞动的识别方法

说明书

技术领域

本发明属于远程数字视频监控和图像识别技术领域，特别是一种基于远程视频监控与图像识别技术的高压输电线舞动的识别计算方法。 

背景技术

随着计算机视觉技术在智能监控中的应用，基于视频分析的异常分析识别的研究不仅能够忽略大量监控系统中无用的信息，能够高效地完成各种监控任务，而且节省了大量的人力和物力，所以对视频中物体的异常检测和分析识别成为智能视频监控的领域中日益受到重视的一个研究方向。其中如何对监控得到的视频信息进行运动目标的行为检测和视频分析已经成为当前研究的难点和重点。同时高速宽带网络以及嵌入式的系统的发展使计算机视觉技术在高压输电线安全方面的监测方面有很大的应用前景。 

一、计算机视觉技术 

异常是在数据集中时与众不同的数据，从而使人怀疑这些数据并非由随机误差引起的，而是产生于完全不同的机制。本文所采用的方法是建立在运动目标的跟踪和检测的基础上的，进而对高压输电线的摇摆轨迹进行追踪和分析，能够对一些异 常摆动进行识别并发出警告消息。 

这种方法在运动目标的信息(如轮廓、颜色等)很容易捕获时，可以取得比较理想的效果。对于监控高压输电线的舞动状况，因为不存在高压输电线的遮挡等问题，所以此算法和系统适用于监控高压输电线。 

针对于摄像头固定在高压输电架上的视频监控系统，对运动目标的运动轨迹进行分析，对频繁、大幅度的高压输电线舞动现象进行识别、报警。 

二、自动报警及GPS(全球定位)技术 

利用在摄像机端嵌入GPS芯片，通过网络可以及时将高压输电线的图像和位置信息传送到后台服务器端处理，从而可以及时发现状况并且及时做出反应和应对措施。 

三、高压感应取电技术 

高压感应取电装置是一种利用高压输电线路周围感应的电磁能量获取电能的新型感应取电装置。该装置将输电导线周围的电磁能量转化为电能，为安装在附近的电气设备提供稳定的电源。能保证负载设备的长期稳定供电，适合作为高压输电导线上在线检测、监控、巡检、防盗等电气设备的电源供给装置。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高压输电线舞动的识别方法，本发明的高压输电线舞动的识别方法能够检测出高压输电线的摇摆轨迹，能够及时跟踪高压输电线的摇摆状况， 对过度摇摆甚至出现“风舞”情况能够及时做出报警，从而避免出现高压输电线事故。 

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种高压输电线舞动的识别方法，利用安装在高压输电线上的联网摄像机将实时的高压输电线视频传输到带有核心数字图像处理算法的服务器，通过服务器的核心数字图像处理算法识别高压输电线舞动，其中的核心数字图像处理算法的步骤如下： 

①背景提取：利用“逐帧差”法建立初始背景； 

②背景更新：用背景边缘来标识背景信息，再使用基于Canny边缘检测的算法进行背景更新； 

③高压输电线目标提取：采用基于背景差法的算法提取高压输电线目标； 

④高压输电线舞动识别：跟踪高压输电线上的固定点的摇摆轨迹来确定它是否摇摆过度，是否形成长时间的舞动。 

本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是： 

进一步地说，所述核心数字图像处理算法的步骤①背景提取的具体方法是：背景初始化为第一帧，初始背景像素灰度为输入图像灰度，先用“逐帧差”法(实际也可以使用每3帧来进行一次出理)，当帧差小于一定的阈值且将背景掩膜初始值设置为“0”，符合要求时则使背景的掩膜值设置为“1”，同时在掩膜值为“1”的点处用当前帧的灰度图中像素点的灰度值填补背景图像，最后统计掩膜中“0”的个数，通过与阈值相比，达到要求就得到初始背景。 

进一步地说，所述核心数字图像处理算法的步骤②背景更新的具体方法是：背景边缘图像的更新可通过M帧边缘图像的迭加来实现： 

b₀(x,y)=∑g_i(x,y) 

式中，g_i(x,y)为第i帧路况边缘图像，