[发明专利]一种结合气象环境的输电线路山火烟雾判识方法

摘要

本发明公开了一种结合气象环境的输电线路山火烟雾判识方法，该方法包括下述步骤(1)获取视频监测图像采样帧，对图像进行去噪预处理；(2)提取烟雾运动区域特征；(3)获取运动区域速度和方位特征；(4)山火烟雾形状识别。本发明所述方法首先准确的提取出序列图像中帧间图像的运动速度和运动方向，然后结合山火早期烟雾运动特征和杆塔气象环境参数，来对山火烟雾运动进行判断，较好地剔除了飞鸟、车辆、行人、林区雾等因素影响，有效地降低对输电线路山火告警的误判概率。作为输电线路山火监测系统的辅助工具，该方法对于提高山火监测精度，减少山火跳闸具有重要意义。

主权项

一种结合气象环境的输电线路山火烟雾判识方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤(1)，获取输电线路山火视频监控图像，并对监控图像进行预处理；步骤(2)，依据步骤(1)获得的预处理后的图像，以设定特征提取时间间隔，进行间隔时间内相邻帧图像中山火烟雾运动区域提取；步骤(3)，从步骤(2)获取的山火烟雾运动区域中，提取特征提取时间间隔内山火烟雾运动方位和运动速度特征；步骤(4)，利用步骤(3)提取的山火烟雾运动方位和运动速度特征结合气象环境中风速和风向进行山火烟雾识别，实现对山火的准确监测；所述山火烟雾运动方位和运动速度特征的提取步骤如下：(a)从每帧运动区域图像中随机选择1个像素点作为各帧运动区域初始中心点，依次标记为o1(x,y),o2(x,y),…ok(x,y)；(b)计算各帧运动区域图像中各像素点到对应中心点的距离：其中，表示第k帧运动区域图像中第i个像素点与中心点的距离，和分别表示第k帧运动区域图像中第i个像素点的横坐标和纵坐标，和分别表示第k帧运动区域图像中中心点的横坐标和纵坐标；(c)循环更新中心点坐标，获取各运动区域最优中心点，标记为sk(x,y)，其中，sk(x,y)满足n表示像素点个数；(d)计算相邻帧中心点之间的运动速度：其中，Δt为相邻帧的时间间隔；(e)计算相邻帧中心点之间的运动方位：其中，第k帧运动区域中各像素点表示为和是第k帧运动区域中的中心点的横坐标和纵坐标；所述利用步骤(3)提取的山火烟雾运动方位和运动速度特征结合气象环境中风速和风向进行山火烟雾识别具体如下：首先，提取山火烟雾运动速度和运动方位范围；在设定的特征提取时间间隔内选出运动区域图像的运动速度vk的最大值vk,max和最小值vk,min，以及运动方位θk的最大值θk,max和最小值θk,min；然后，对利用山火监测装置获得的气象环境中的风速和风向是否落在对应的山火烟雾运动速度和运动方位范围中，若成立，则，表示存在山火烟雾，否则，表示不存在山火烟雾：山火监测装置在对应特征提取时间间隔内测得的风速落在[vk,min,vk,max]；山火监测装置在对应特征提取时间间隔内测得的风向数据落在[θk,min,θk,max]。