[发明专利]一种基于图像识别的输电线路防外力监控预警方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的输电线路防外力监控预警方法，该方法主要是在原有输电线路远程监控系统基础上，增加图像设别分析和预警信息处理、预警信息展示三个模块，利用图像识别技术对监控装置采集的数据进行分析，将分析结果及时预警给监控人员；其特征在于所述的监控预警方法包括如下步骤：

a)图像接收，安装在输电杆塔上的图像监控装置根据后台设定的拍照时间（一般间隔30分钟）采集图片，并通过GPRS远程传输至后台图像采集服务器中；

b）图像预处理，输电线路远程监控系统对图像采集服务器中获取的最新图像进行预处理；

c）报警触发规则设置，由于不同的装置所拍摄的环境、角度、区域和目标均不一致，在原后台图像监控系统平台上开发了图像报警触发规则设置模块，该模块可对每个监控装置设置一种报警规则，即对背景底图、颜色、灰度、纹理、天气、识别区域、目标参数、边界信息进行选择设置，保存并综合形成该监控装置的报警触发规则，当监控位置变化后，报警规则需要重新设置；

d)目标检测，系统将接收的最新图片与该监控装置所拍摄的上一张图片进行对比分析入侵目标，在图片上提取标注分析出的目标物体，并将图片纳入下一步的目标分析，如果分析后没有侵入目标，系统则将该图片写入正常图片目录，作为下一张图片的对比分析底图；系统每分钟可以同时对不小于60张的图片进行分析；

e）目标分析，系统对上述步骤d)检测出的图片按照步骤c）设定的报警触发规则进行进一步分析，按照规则中天气、目标大小、监控区域等判别指标对检测出的目标进行筛选分析，去掉不满足规则的目标后，若该图片无异常则写入正常图片目录，若仍存在入侵目标，系统自动将该图片写入报警图像目录，并作为报警信息展示在图像报警信息查询模块中；

f）自动报警，系统分析出有异常的图片后，将图片按时间排列在图像报警展示页面中，每一页展示6张报警图片，每张图片上标注着侵入目标，点击图片可在同一窗口直观查看与上一张图片的分析信息；报警图片下有误报和处理两个按钮，用于人工分析和处理；当有新的报警图片时，系统会自动刷新图像报警展示页面，并以声音的提醒方式告知监控人员；

g）报警信息处理，在图像报警信息查询模块中的报警图片展示页面，监控人员可对报警图片开展进一步分析，若人工判断侵入目标对输电线路安全运行无威胁，则进行误报处理，将图片写入正常图片目录中 ；若人工判断确认报警图片真实，则填写处理意见进行处理流程；

h）报警图像预览与查看图像，系统提供了报警图像预览功能模块，方便报警图像的预览；同时可以利用系统提供的图像信息模块随时查看报警图像的全部基本信息，可按照时间、线路名称、杆塔号等查询条件快速过滤报警图像信息和统计图像报警的误报率。

2.根据权利要求1所述的基于图像识别的输电线路防外力监控预警方法，其特征在于所述的步骤b）中的预处理，首先对通知图像使用3×3的滤波窗口进行 Sooth光滑滤波，并按照等距规则选择20×20个图像配准区域（5×5），按照颜色特征，灰度特征和纹理特征进行图像配准。

3.根据权利要求1所述的基于图像识别的输电线路防外力监控预警方法，其特征在于所述的步骤c中，

所述的背景底图是:选择一张正常拍摄的照片作为该监控装置的背景底图，便于在此基础上设置颜色、灰度、纹理、天气、识别区域、目标参数、边界信息等评判指标，建立报警规则，背景图片可以根据报警效果进行更换；

所述的天气处理是：天气对图像识别分析结果的准确性具有直接影响，太阳、阴影、雨点、大雾等天气因素会干扰系统分析，同时被误认为异常物体侵入而大大降低了报警的准确性；

系统把天气分为晴天、阴天、雨天、雾天和雪天5种天气，根据不同天气采用不同的滤波处理，消除天气对分析结果的影响；

所述的识别区域设置是：系统提供了通道图像预览与缩放功能，矩形区域和任意多边形区域的交互绘制功能，在背景底图上确定图像不同面积、不同形状的多个监控区域，从而提高图像识别的准确性和及时性，减少识别工作量；

所述的目标参数设置是：目标参数主要为监控目标的大小、形状；

根据每个监控装置的监控环境设置所需要识别目标的参数，过滤因如鸟类、昆虫、汽车、行人等与监控无关的物体，降低识别报警的误报率；

系统按照圆形物体、方形物体和长形物体三类物体进行识别，所以需要交互设置圆形目标的半径、方形目标的边长和长形目标的长和宽来确定目标大小。