[發明專利]一種用于輸電線路防外破可視化裝置的運動目標檢測方法

有效

• 申請號: 202010431494.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111741256B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王小華;袁歡;邵文奇;王露縉;楊愛軍;榮命哲;劉定新
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;G08B13/196;G08B7/06;G06K9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

一種輸電線路防外破可視化裝置，包括光伏電能采集與存儲模塊、主控單元、視頻圖像采集模塊、聲光告警模塊以及通訊模塊。各模塊通過各自對應的數據交換接口與主控單元連接。通過采集視頻圖像，使用基于統計平均的背景更新算法進行目標檢測，進而判斷是否有運動目標。本裝置基于網卡冗余設計的負載均衡控制系統，可以實現無線網橋與4G兩種通訊模式的自適應控制。本裝置基于統計平均的背景更新算法，只需將前一個背景與當前圖像進行加權平均即可，節省內存空間，在背景較為穩定的環境中較為實用。

技術領域

本發明涉及一種可視化裝置，具體涉及一種輸電線路防外破可視化裝置及運動目標檢測方法。

背景技術

外力破壞造成的電力故障主要包括以下幾個類型：大型機械碰線、異物掛接短路、違章施工損壞、煙火彌漫等。針對上述類型，主要采用物聯網技術以及新型傳感技術監測外力破壞情況，包括激光測距技術、磁場監測技術、紅外監測技術以及計算機視覺監測技術等。

模擬信號視頻監測技術在傳輸距離較遠時，模擬信號衰減嚴重，會導致視頻圖像丟失。同時，磁質錄像帶存儲方式成本較高，存儲視頻圖像信息量有限。

數字視頻監測技術采用抗干擾能力較強的數字信號傳輸視頻圖像，在傳輸過程中保證信號不失真。但是數字視頻監測技術的網絡適應性不強。

IP流媒體視頻監測技術充分發揮網絡的優勢，使得視頻監測系統作用范圍增加，不受地域限制。用戶可以通過輸入相應的Web瀏覽器地址來查看視頻，方便了用戶的操作。但是現下大多是基于IP流媒體的視頻監測系統是數據集中式處理模式，導致大量無效信息。在很多工程應用下，需要隨時觀看監控內容，不受工作環境和工作地點的限制。同時，需要減少無效信息的采集，保證視頻監測系統的安全性和可靠性。因此，需要設計一種新型的基于網絡視頻監測技術的輸電線路防外力破壞可視化裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輸電線路防外破可視化裝置及運動目標檢測方法，可實現輸電線路視頻采集與傳輸、網橋與4G通訊自適應、網絡攝像機視頻流輸出處理和運動目標檢測預處理功能。終端分布預處理模式可降低數據傳輸和處理量80％以上，其效能比為其中處理模式的6倍以上。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于輸電線路防外破可視化裝置，包括主控單元、視頻圖像采集模塊以及通訊模塊；其中，視頻圖像采集模塊以及通訊模塊與主控單元連接；

視頻圖像采集模塊用于采集視頻流數據，并將采集的視頻流數據發送給主控單元；

主控單元用于對接收到的視頻流數據采用基于統計平均的背景更新算法進行更新，并判斷是否存在運動目標；

通訊模塊用于將主控單元的判斷結果傳輸給服務器。

本發明進一步的改進在于，通訊模塊由無線網橋、4G通訊模塊、VPN通道以及Zigbee模塊組成。

本發明進一步的改進在于，還包括光伏電能采集與存儲模塊，光伏電能采集與存儲模塊包括光伏太陽能板、太陽能電源管理器和蓄電池組，其中，光伏太陽能板和蓄電池組均與太陽能電源管理器相連，太陽能電源管理器通過串口與主控單元連接。

本發明進一步的改進在于，視頻圖像采集模塊為網絡攝像機。

本發明進一步的改進在于，還包括聲光告警模塊用于發出告警；聲光告警模塊包括擴音器和告警燈，擴音器和告警燈均與主控單元相連。

一種基于上述的用于輸電線路防外破可視化裝置的運動目標檢測方法，包括以下步驟：

第一步：通過視頻圖像采集模塊獲取視頻流數據，抓取當前視頻流包，并通過解碼獲取當前幀圖像，累積所有圖像作為背景模型，并發送給主控單元；

第二步，主控單元對接收到的背景模型進行更新，得到更新后的背景模型；