[發明專利]基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法

在審

• 申請號: 202110651313.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113393532A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 張樂;黃峰;馬駿;徐華澤
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司南通供電分公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 范佳晨

1.基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

(1)IVS設備的安裝及定位；

(2)建設監測目標信息數據庫；

(3)IVS監測關鍵目標信息的語義化并入庫調用；

(4)視頻動態目標信息的GIS矢量化并動態標定；

(5)動態監測目標的屬性查詢；

(6)監測目標跟蹤；

(7)雙重周界防范。

2.根據權利要求1所述的基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法，其特征在于，所述步驟(1)中：IVS攝像機需與地面保持有一定的高差，將整個變電站周界都置于攝像機視野畫面范圍內；在IVS安裝時，應對設備探頭的三維空間位置進行量測定位，獲取IVS設備的三維空間坐標位置，并確保定位IVS的空間地理位置與變電站的相對誤差不能超過周界防范的誤差容忍范圍。

3.根據權利要求1所述的基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法，其特征在于，所述步驟(2)中：變電站的周界防范監測目標為行人、動物以及各種移動物體，監測目標數據表字段包括顏色、紋理、形狀、速度、事件、時間、描述等。

4.根據權利要求1所述的基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法，其特征在于，所述步驟(3)中：對變電站IVS系統智能分析的關鍵信息進行語義化，通過提取監控視頻中的關鍵動態目標信息，在視頻畫面中進行標記和處理，以視頻摘要對視頻數據進行永久保留，避免周期性刪除導致的證據缺失，視頻語義摘要信息包括顏色、紋理、形狀、速度以及實體、概念、人物、事件等；形成相應事件、告警、數據流，提取出需要的格式化數據信息，并導入監測目標信息數據庫，能夠通過3DGIS平臺動態調用。

5.根據權利要求1所述的基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法，其特征在于，所述步驟(4)中：

把IVS視頻監測到的動態目標位置信息進行投影變換，實現視頻動態目標的GIS矢量化，視頻矢量化通過逐幀提取視頻目標的邊緣輪廓特征點像素坐標及其空間位置，逐幀疊加，以矢量軌跡取代視頻流；同時，將矢量軌跡通過投影變換至地理坐標，并同步標定在3DGIS平臺中；

矢量軌跡變換至地理坐標的投影變換方法選擇使用單一平面約束的映射方法來計算，在單一平面約束映射計算中，把監控視頻平面和地理空間平面作為兩個不同的高斯投影平面，通過測繪四參數轉換方法求取坐標映射參數，并使用這些參數進行由視頻軌跡坐標到3DGIS空間坐標的轉換；

四參數模型：

其中x₁，y₁為轉換前坐標，x₂，y₂為轉換后的坐標，Δ_x，Δ_y為平移參數，m為尺度變換因子，α為旋轉角度。當α很小時，有cosα＝1,sinα＝0,則有：

誤差方程為：

進而由間接平差法得出可以計算出四參數的公式：

X₀＝(B^TPB)^-1B^TPL (4-4)

其中，P為單位陣；

利用平均分布的兩個或兩個以上公共點，采用最小二乘原理，根據(4-3)、(4-4)能夠求出轉換參數；利用求取的四個轉換參數信息：x平移量、y平移量、旋轉角度、尺度，即可進行從監控視頻平面坐標到3DGIS空間平面坐標的轉換，監控視頻動態目標的高程值以實時抽取3DGIS中的DEM值求取，從而得到監控視頻動態目標的三維空間坐標x、y、z所有值，實現路徑動態標繪。

6.根據權利要求1所述的基于定位視頻動態目標三維空間標定的變電站防護方法，其特征在于，所述步驟(5)中：根據步驟(2)和步驟(3)，通過在3DGIS系統中對關鍵目標信息數據庫的動態調用，并與3DGIS系統中的標定目標關鍵要素信息進行關聯，從而實現對動態監測目標的屬性查詢。