[发明专利]基于矩形图像检测的导线舞动在线监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于矩形图像检测的导线舞动在线监测方法及装置，是通过在导线弧垂点安装矩形标志物，并在杆塔上架设红外夜视摄像机对标志物进行拍摄，获得视频数据，对视频数据进行处理，得到矩形标志物中心坐标进而获取导线舞动轨迹、导线舞动的最大幅度等信息。本发明能实时监测导线舞动，并提高导线舞动识别率和检测精度。

技术领域

本发明属于架空导线状态监测技术领域，具体地说是一种基于矩形图像检测的导线舞动在线监测方法及装置。

背景技术

微风中导线避雷线受到风力的作用时，导线的背风面会产生涡流状的风力旋转，涡流状的风力旋转是的导线受到上线垂直的压力，在此压力的作用下，导线避雷线整个档距都会产生上下垂直方向的周期性振荡，它的存在严重影响着整个架空输电线路的运行安全﹐甚至还可能导致电力输送被中断。在其运行过程中，受风力的影响，线路的导线结构作垂直振动﹐继而产生了振动问题。这种周期性的振荡在架空输电线路的导线上是极为常见的。

现有的导线监测方法书要是是在导线上安装传感器，但此类方法会给导线带来额外的负担和安全隐患，且传感器设备的供电也难以解决；基于摄像头和图像处理技术的检测方法是对舞动进行定性监测，实现定量监测还需进一步的提高图像处理的精度；基于加速度传感器的监测装置，虽然可以对输电线路的舞动实现定量检测，但是当导线发生扭转而非舞动时，加速度传感器仍会有测量结果输出，利用这种数据计算得到的导线舞动情况必将发生偏差，影响测量精度。

发明内容

本发明为解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于矩形图像检测的导线舞动在线监测方法及装置，以期能实时监测导线舞动，并提高导线舞动识别率和检测精度。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明一种基于矩形图像检测的导线舞动在线监测方法的特点在于，包括以下步骤：

步骤1、在导线弧垂点安装标志物，所述标志物为黑色的矩形图案；

步骤2、在杆塔上架设红外夜视摄像机用于对所述标志物进行拍摄，从而获取含有所述标志物的视频图像集合并转化为灰度图集合记为T＝{T₁,T₂,…,T_t,…T_N}，T_t表示第t帧灰度图像；t∈[1,N]，t表示帧数，N表示总的图像帧数；

步骤3、识别所述灰度图集合T中的标志物，并计算标志物的中心坐标，得到中心坐标集合D；

步骤4、对所述中心坐标集合D进行平滑处理，从而得到导线舞动轨迹；

步骤5、令静止状态下所述标志物的中心坐标为(x₀,y₀)，以(x₀,y₀)作为监测导线舞动状态的基准，计算所述中心坐标集合D的所有中心坐标与基准坐标(x₀,y₀)之间的欧式距离，并选择最大距离作为导线舞动的最大幅度；

步骤6、判断所述最大幅度是否超过预设值，若超过，则进行报警。

本发明所述的一种基于矩形图像检测的导线舞动在线监测方法的特点在于，所述步骤3包括：

步骤3.1、初始化t＝1；

步骤3.2、获取所述灰度图集合T中前K帧灰度图像的同一位置像素点(x,y)的灰度值并进行升序排序后，舍弃第k帧到第K帧灰度图像的同一位置像素点(x,y)的灰度值，并对前k帧灰度图像的同一位置像素点(x,y)的灰度值求均值，从而生成像素点(x,y)的灰度均值A_t-1(x,y)，进而得到初始背景模型A_t-1；