[發(fā)明專利]一種輸電線路周邊環(huán)境中地面隱患的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710929920.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107657260B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金屏;丁健配;郭玉坤;于向茹;蔡富東;韓延彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/46
• 分類號(hào): G06K9/46;G06T7/13;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/90
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種輸電線路周邊環(huán)境中地面隱患的檢測(cè)方法，它包括以下步驟：步驟1：對(duì)當(dāng)前待檢測(cè)圖像做圖像預(yù)處理，并進(jìn)行邊緣檢測(cè)得到其邊緣圖像；步驟2：利用邊緣圖像分割出地面區(qū)域范圍，并將非地面區(qū)域的像素值置0；步驟3：選擇當(dāng)前待檢測(cè)圖像的前一張圖像作為對(duì)比圖像，對(duì)對(duì)比圖像按照步驟1進(jìn)行同樣操作，利用當(dāng)前待檢測(cè)圖像和對(duì)比圖像的邊緣圖像進(jìn)行差分處理，并根據(jù)差分結(jié)果確定當(dāng)前待檢測(cè)圖像中的變化區(qū)域；步驟4：統(tǒng)計(jì)當(dāng)前待檢測(cè)圖像前后N張圖像的變化區(qū)域信息，將出現(xiàn)頻率高且位置集中的變化區(qū)域挑選出來(lái)作為有隱患的區(qū)域，并進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明能夠檢測(cè)出輸電線路線下的外力破壞事故隱患，為預(yù)防輸電線路斷電事故提供了科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸電線路周邊環(huán)境中地面隱患的檢測(cè)方法，屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)及輸電線路安全監(jiān)管技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電力的需求不斷擴(kuò)大，各種人為和自然事故導(dǎo)致的斷電造成的損失也越來(lái)越大。如何提早發(fā)現(xiàn)、處理和預(yù)防危害輸電線路的自然災(zāi)害及意外事故，時(shí)刻保障電力正常供應(yīng)，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

2009年我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司提出“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展規(guī)劃，輸電線路智能化巡檢開(kāi)始受到人們的重視。目前在我國(guó)許多地方已開(kāi)始通過(guò)在各個(gè)高壓輸電線路的桿塔上安裝攝像頭來(lái)監(jiān)控輸電線路情況，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工巡線。最初時(shí)，攝像頭拍攝圖像或視頻傳回服務(wù)器，再由人工觀察來(lái)排查隱患，工作量非常大，而且主觀性強(qiáng)，效率低下。隨著智能信息處理技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始探索自動(dòng)檢測(cè)場(chǎng)景中隱患的方法，也取得了一定的進(jìn)展。

例如，2012年何川在《高壓輸電線路視頻監(jiān)控技術(shù)研究》一文中提出了自適應(yīng)閾值目標(biāo)提取算法、基于減法運(yùn)算及紋理特性的識(shí)別算法、改進(jìn)的模版匹配算法和基于特征值點(diǎn)的插值算法，降低了環(huán)境對(duì)識(shí)別的干擾，在輸電線路覆冰、斷線、施工機(jī)械入侵和線路弧垂越限等異常的視頻監(jiān)控中有一定作用；2015年張燁在《輸電線路防外力破壞智能預(yù)警系統(tǒng)研究》中提出利用高斯混合模型、背景差分和最小外界矩形等算法實(shí)現(xiàn)對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)捕捉的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別的方法，在輸電線路防外力破壞方面起到了積極的作用。

事實(shí)上，拍攝視頻進(jìn)行監(jiān)控的方式還存在一些不足，如大量信息冗余、傳輸流量消耗、不間斷電力供應(yīng)難等問(wèn)題。針對(duì)這些不足，部分人開(kāi)始改變思路，嘗試間隔性拍攝圖片來(lái)進(jìn)行監(jiān)控，該方式以犧牲部分實(shí)時(shí)性為代價(jià)減少了大量的冗余信息及流量、能源消耗，比視頻監(jiān)控模式具備更好的前景和應(yīng)用價(jià)值。但是由于間隔拍攝的圖片之間缺少連續(xù)性，缺少動(dòng)態(tài)信息，原來(lái)基于視頻的隱患檢測(cè)算法就不再適用，需要設(shè)計(jì)新的基于間隔拍攝的圖像相應(yīng)檢測(cè)算法，在這一方面，人們尚處于起步階段，還沒(méi)有成熟健全的檢測(cè)方法。

輸電線路場(chǎng)景中的隱患多種多樣，主要包括施工工地、堆積物、工程車輛、大型機(jī)械、線下植物、火災(zāi)等等。其相應(yīng)的檢測(cè)方法也很難統(tǒng)一，應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析，對(duì)不同隱患設(shè)計(jì)不同的檢測(cè)算法。這里，我們僅討論施工工地及堆積物這類長(zhǎng)期復(fù)合隱患的檢測(cè)的相關(guān)內(nèi)容。

輸電線路環(huán)境中地面長(zhǎng)期隱患主要包括施工工地、堆積物等類型，由于這些區(qū)域人為活動(dòng)密集，且可能有一些大型機(jī)械出現(xiàn)，所以有可能會(huì)碰觸高壓輸電線，造成斷電，所以是一種較為常見(jiàn)的隱患，需要通過(guò)監(jiān)控及時(shí)掌握其動(dòng)態(tài)，并提醒相關(guān)工作人員注意。

與施工機(jī)械、車輛、火災(zāi)等獨(dú)立隱患不同，這些長(zhǎng)期隱患并不是單獨(dú)的一個(gè)目標(biāo)，而是許多目標(biāo)在一段時(shí)間內(nèi)活動(dòng)的聚合，直接對(duì)圖像中的單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別顯然無(wú)法檢測(cè)到這些隱患，因此，迫切需要一種能夠檢測(cè)輸電線路周邊環(huán)境中施工工地和堆積物等地面隱患的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述不足，本發(fā)明提供了一種輸電線路周邊環(huán)境中地面隱患的檢測(cè)方法，其能夠檢測(cè)出輸電線路線下的外力破壞事故隱患，為預(yù)防輸電線路斷電事故提供了科學(xué)依據(jù)，具備較大的實(shí)用價(jià)值。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：