[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

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种基于图像识别的输电线路防外力监控预警方法，属于输电线路的电气工程技术领域。

背景技术

随着经济快速发展，交通、管道、工厂、住房等基础设施建设不断加快，吊机、高臂泵车等高大机械在输电线路保护区内违规施工经常发生，给输电线路的安全运行造成较大威胁，通过在危险点现场安装图像监控装置实现危险点现场动态情况的实时掌控，减轻巡视人员的现场监控工作量，有效地防止了线路外力破坏事故发生。目前图像监控完全由人工定期间隔查看，但随着危险点的数量不断增多，相应的图像监控装置应用量也相应增加，所有图片查看一遍需要的时间较长，值班人员的劳动强度很大，造成对现场的情况掌控不及时、劳动效率低，智能水平不高。另外，国内已陆续出现一种监控装置前端智能分析并将分析结果传至后台的方法应用在电力，但功能简单并且由于无天气、区域、目标大小以及边界条件的设置，导致误报率很高，并且若对已有设备进行改造导致投资较大，满足不了输电线路防外力破坏监控实际需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在原有输电线路远程监控系统基础上，不需改造前端装置，通过建立输电线路特有的背景模型，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，提高监控智能水平和监控质量、及时性、准确性，增强输电线路防外力破坏水平的基于图像识别的输电线路防外力监控预警方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的, 所述的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；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。

本发明所述步骤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。