[發(fā)明專利]基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010576500.1
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102034244B
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李超英;林韓;黃鋒;李衛(wèi)國;王世坤;鄧開清
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;福建省電力有限公司;福建省電力有限公司廈門電業(yè)局
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06K9/00
• 代理公司: 福州展暉專利事務(wù)所 35201
• 代理人: 陳如濤

1.基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置，包括有飛行機器設(shè)備、 地面控制系統(tǒng)和通信模塊，飛行機器設(shè)備包括有飛行系統(tǒng)和控制處理裝 置，其結(jié)構(gòu)要點在于，控制處理裝置安裝在飛行系統(tǒng)上，其包括有圖像成 像探測部件及圖像信號處理部件，圖像成像探測部件包括依序電連接的成 像裝置、轉(zhuǎn)換電路和采集電路，圖像信號處理部件包括有相互連接的圖像 預(yù)處理裝置和識別跟蹤處理裝置，采集電路的輸出端與圖像預(yù)處理裝置連 接，識別跟蹤處理裝置通過通信模塊與地面控制系統(tǒng)連接；

成像裝置獲取目標絕緣子的視頻圖像，通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù) 信號，采集電路采集該數(shù)字數(shù)據(jù)信號后發(fā)送給圖像預(yù)處理裝置；

圖像預(yù)處理裝置接收到采集電路發(fā)送過來的信號后，將圖像進行灰度 化處理，然后進行中值濾波，將圖像平滑化，之后再進行直方圖均衡化處 理，增強圖像對比度；

識別跟蹤處理裝置包括有提取裝置、絕緣子運動行為數(shù)學模型、預(yù)測 裝置、判斷處理裝置；提取裝置對預(yù)處理過的圖像進行紋理特征提取，根 據(jù)提取的目標絕緣子的紋理特征對絕緣子進行檢測；絕緣子運動行為數(shù)學 模型是利用卡爾曼濾波對視頻中的絕緣子區(qū)域進行跟蹤，根據(jù)上一步給出 的當前測量值，對絕緣子重心的位移、速度和加速度進行估計的數(shù)學模型； 獲取絕緣子運動區(qū)域的數(shù)據(jù)，根據(jù)絕緣子運動行為數(shù)學模型對目標絕緣子 進行跟蹤，預(yù)測裝置根據(jù)數(shù)學模型的設(shè)置要求對絕緣子重心在下一幀圖案 進行預(yù)測，判斷處理裝置接收下一幀圖像，并判斷預(yù)測得到的絕緣子重心 是否落在下一幀圖像檢測到的絕緣子的跟蹤窗口內(nèi)，如果是，則認定上一 幀中的絕緣子和下一幀的絕緣子相匹配，之后根據(jù)新得到的測量值對系統(tǒng) 狀態(tài)進行跟蹤。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置， 其特征在于，控制處理裝置還包括有伺服控制部件，其包括控制電路和力 矩電機，控制電路的輸出端與力矩電機的輸入端連接，控制電路的信號接 收端與圖像信號處理部件連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置， 其特征在于，伺服控制部件還包括有速率陀螺儀，其與控制電路的輸出端 連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置， 其特征在于，通信模塊包括有無線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)和無線數(shù)字指令收發(fā) 系統(tǒng)，識別跟蹤處理裝置的數(shù)據(jù)輸出端通過無線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)與地面 控制系統(tǒng)連接，地面控制系統(tǒng)的控制端通過無線數(shù)字指令收發(fā)系統(tǒng)與飛行 系統(tǒng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置， 其特征在于，圖像成像探測部件中的成像裝置為一種CCD攝像機。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運動背景的絕緣子實時目標識別和跟蹤裝置， 其特征在于，識別跟蹤處理裝置以現(xiàn)場可編程門陣列和高速數(shù)字信號處理 器為硬件平臺。