[发明专利]基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法

权利要求书

1.基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

(1)IVS设备的安装及定位；

(2)建设监测目标信息数据库；

(3)IVS监测关键目标信息的语义化并入库调用；

(4)视频动态目标信息的GIS矢量化并动态标定；

(5)动态监测目标的属性查询；

(6)监测目标跟踪；

(7)双重周界防范。

2.根据权利要求1所述的基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法，其特征在于，所述步骤(1)中：IVS摄像机需与地面保持有一定的高差，将整个变电站周界都置于摄像机视野画面范围内；在IVS安装时，应对设备探头的三维空间位置进行量测定位，获取IVS设备的三维空间坐标位置，并确保定位IVS的空间地理位置与变电站的相对误差不能超过周界防范的误差容忍范围。

3.根据权利要求1所述的基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法，其特征在于，所述步骤(2)中：变电站的周界防范监测目标为行人、动物以及各种移动物体，监测目标数据表字段包括颜色、纹理、形状、速度、事件、时间、描述等。

4.根据权利要求1所述的基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法，其特征在于，所述步骤(3)中：对变电站IVS系统智能分析的关键信息进行语义化，通过提取监控视频中的关键动态目标信息，在视频画面中进行标记和处理，以视频摘要对视频数据进行永久保留，避免周期性删除导致的证据缺失，视频语义摘要信息包括颜色、纹理、形状、速度以及实体、概念、人物、事件等；形成相应事件、告警、数据流，提取出需要的格式化数据信息，并导入监测目标信息数据库，能够通过3DGIS平台动态调用。

5.根据权利要求1所述的基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法，其特征在于，所述步骤(4)中：

把IVS视频监测到的动态目标位置信息进行投影变换，实现视频动态目标的GIS矢量化，视频矢量化通过逐帧提取视频目标的边缘轮廓特征点像素坐标及其空间位置，逐帧叠加，以矢量轨迹取代视频流；同时，将矢量轨迹通过投影变换至地理坐标，并同步标定在3DGIS平台中；

矢量轨迹变换至地理坐标的投影变换方法选择使用单一平面约束的映射方法来计算，在单一平面约束映射计算中，把监控视频平面和地理空间平面作为两个不同的高斯投影平面，通过测绘四参数转换方法求取坐标映射参数，并使用这些参数进行由视频轨迹坐标到3DGIS空间坐标的转换；

四参数模型：

其中x₁，y₁为转换前坐标，x₂，y₂为转换后的坐标，Δ_x，Δ_y为平移参数，m为尺度变换因子，α为旋转角度。当α很小时，有cosα＝1,sinα＝0,则有：

误差方程为：

进而由间接平差法得出可以计算出四参数的公式：

X₀＝(B^TPB)^-1B^TPL (4-4)

其中，P为单位阵；

利用平均分布的两个或两个以上公共点，采用最小二乘原理，根据(4-3)、(4-4)能够求出转换参数；利用求取的四个转换参数信息：x平移量、y平移量、旋转角度、尺度，即可进行从监控视频平面坐标到3DGIS空间平面坐标的转换，监控视频动态目标的高程值以实时抽取3DGIS中的DEM值求取，从而得到监控视频动态目标的三维空间坐标x、y、z所有值，实现路径动态标绘。

6.根据权利要求1所述的基于定位视频动态目标三维空间标定的变电站防护方法，其特征在于，所述步骤(5)中：根据步骤(2)和步骤(3)，通过在3DGIS系统中对关键目标信息数据库的动态调用，并与3DGIS系统中的标定目标关键要素信息进行关联，从而实现对动态监测目标的属性查询。