[发明专利]一种输电线路的视频监控方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及一种输电线路的视频监控方法。通过输电线路的图像识别，实现输电线路在各种气象环境中监控与预警。 

背景技术

输电线路是远距离输配电力的主要方式，绝大部分线路设在地形复杂、自然环境恶劣的地方。架空输电线路导线及杆塔附件长期暴露在野外，因受到持续的机械张力、电气闪络、材料老化的影响而产生磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复更换，有可能造成严重事故。 

当前,输电线路的巡检方式以人工为主。这种方法不仅消耗大量的人力、物力、财力，而且不能完成实时监测，从而极大地降低了系统的可靠性和可信度。相比之下，图像处理及图像识别技术在输电线路方面的应用能很好完成杆塔、导地线及其金具、绝缘子等运行状态以及输电环境的变化的检测。 

随着计算机技术及图像处理技术的不断发展，输电线路的智能化监控技术已日益成熟。专利号为2010101454535的、东南大学申报的发明“一种基于图像灰度直方图的雾天检测方法”，提出了一种基于图像灰度直方图的雾天检测方法，该发明使用图像的灰度直方图来检测天气，利用灰度直方图中像素点数目和灰度值的对应关系，以及一系列阈值，检测出非雾天、小雾天以及大雾天三个等级。该发明存在的问题是，由于基于基本的像素信息进行分类，影响了分类的准确性。东南大学早报的、专利号为2012102266424的另一项发明“一种基于图像颜色空间特征的雾天检测方法”，首先对背景图片进行颜色空间转换，从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，然后根据图像包含信息提取出HSV各个分量的特征，根据设置的判定条件将图像包含天气信息划分为非雾天、小雾天气和大雾天气。该发明进行了颜色空间的转换，提取颜色特征分量进行分类，在分类准确率上有所提高，但还是不能很好的表达出雾天图像的特征。 

专利号为201110049858.3的、中科华核电技术研究院有限公司及中国广东核电集团有限公司申报的发明“运动目标检测方法以及无线传感器网络头节点设备”，公开了一种运动目标检测技术，其缺点是对传感器等硬件设备的要求较高，原因是在山林地带进行安装容易受到恶劣天气环境的影响，不能进行准确的检测。 

专利号为CN201120499408、延安供电局申报的发明“输电线路舞动在线监测系统”，提出了一种通过在导线中安装适当数量的导线舞动监测仪，采集3个方向的加速度信息，之后 依据对监测点加速度的计算分析及线路基本信息，分析舞动线路的舞动半波长数及计算导线运动的轨迹相关参数，分析线路是否发生舞动危害，发生报警信息。该发明的不足仍然是对硬件要求较高，实现难度大。 

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种输电线路的视频监控方法，旨在实现恶劣气候环境下对输电线路的监控。 

本发明通过对输电线路中的绝缘子、导线、间隔棒、防振锤、塔下走廊环境和气象环境等进行图像识别，完成输电线路的视频监控。变电站图像识别的观察对象主要为母线、母跨、瓷瓶等。本发明以输电线路图像识别为主，根据实际需要，还可将本发明应用到变电站智能识别领域。 

一种输电线路的视频监控方法，其特征在于包括： 

1.雾天等级识别 

雾天对输电线路视频监控过程的影响非常大，它将严重降低视频图像的清晰度，干扰线路分析的结果，造成隐患。因此，及时检测雾天等级对输电线路监控系统来说是非常重要的。 

受大气散射的作用，雾天时所获得的可见光图像的显著特点是对比度很低，平均色调较低，饱和度较高，且各个像素之间的色调差较小。成都信息工程学院大气探测重点开放实验室在《基于双色大气散射模型的视程障碍类天气现象识别》中提出了一种基于双色大气散射模型的视程障碍类天气现象的识别算法，通过计算图像中所选区域像素与像素之间的矢量夹角来实现不同视程障碍类天气现象的分类。本发明在此基础上，使用HSI模型处理图像，使用双色大气散射模型，提取矢量夹角。通过计算矢量夹角值对雾天图像进行分类。在分析先验图像的基础上，通过支持向量机进行训练，从而确定上述参数在雾天情况下的阈值并进行报警。 

2.导线覆冰/雪厚度识别 

在输变电系统中，输电线路的覆冰/雪现象十分普遍。覆冰/雪可引起导线舞动、倒杆、断线等重大事故，严重威胁电力系统的安全运行，并造成巨大的经济损失。 

导线覆冰/雪厚度识别是根据提供的图片，对现场是否有覆冰/雪进行识别，并初步识别覆冰/雪的厚度。