[發(fā)明專利]一種基于組特征選擇與判別相關(guān)濾波聯(lián)合的電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤方法

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• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN115018906A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁偉斌;金紹君;沈華強;孫泉輝;程嵩;費英群;羅哲珺;張翼
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司湖州供電公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06V20/40;G06V10/50;G06V10/56;G06V10/80;G06V10/82;G06V10/771;G06N3/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 王鑫康

本發(fā)明公開了一種基于組特征選擇與判別相關(guān)濾波聯(lián)合的電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤方法，包括以下步驟：S1：獲取電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員的作業(yè)視頻圖像，將特征融合，構(gòu)成多通道特征矩陣；S2：根據(jù)當(dāng)前幀的多通道特征矩陣及相應(yīng)的響應(yīng)圖估計當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器；S3：根據(jù)當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器估計值與上一幀的判別相關(guān)濾波器更新當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器；S4：提取下一幀的多通道特征矩陣，并根據(jù)當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器計算作業(yè)人員目標(biāo)定位響應(yīng)圖，獲得電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員目標(biāo)位置結(jié)果；本發(fā)明實現(xiàn)相關(guān)空間信道特征在一個動態(tài)的低維子空間中突出和一致性顯示，能夠有效減輕時間濾波器的退化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)視覺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于組特征選擇與判別相關(guān)濾波聯(lián)合的電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤對于完善電力檢修防誤操作管控系統(tǒng)，有效減少檢修作業(yè)過程誤操作事故，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行及檢修人員人身安全意義重大?；谧冸娫O(shè)備檢修作業(yè)類型、作業(yè)頻次、作業(yè)成本，結(jié)合電網(wǎng)公司在線檢測、智能采集、物聯(lián)感知技術(shù)應(yīng)用，對于優(yōu)化檢修策略和投入效能具有重要業(yè)務(wù)價值，能夠全面加強電網(wǎng)業(yè)務(wù)精益管理，為業(yè)務(wù)價值數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)從而提高電網(wǎng)管理運營水平。

目標(biāo)跟蹤在電網(wǎng)視頻監(jiān)控和電網(wǎng)智能化方面具有廣泛應(yīng)用，技術(shù)本質(zhì)是確定連續(xù)視頻序列圖像中的跟蹤目標(biāo)，判定其位置和狀態(tài)。電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤主要存在以下特殊要求：(1)變電站視頻監(jiān)控的跟蹤目標(biāo)，考慮到實際場景，智能監(jiān)控需要對異常識別反應(yīng)靈敏響應(yīng)速度，并且需要對跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行移動軌跡分析、行為識別等深入分析。(2)變電站監(jiān)控視頻幀率低、作業(yè)期間容易出現(xiàn)跟蹤目標(biāo)和設(shè)備相互遮擋情況。但實現(xiàn)電網(wǎng)變電檢修無約束場景下作業(yè)人員高性能跟蹤是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，主要障礙有：空間邊界效應(yīng)、有限的特征表示能力和時域濾波器退化。

例如，中國專利CN202110099007.3公開了一種基于視頻目標(biāo)運動跟蹤的人機(jī)安全協(xié)作方法及裝置。通過固定的攝像頭設(shè)備采集人機(jī)配合作業(yè)視頻信息實現(xiàn)視頻內(nèi)的目標(biāo)跟蹤，并實時確定作業(yè)環(huán)境中的機(jī)器人和作業(yè)人員的距離和運動趨勢信息，可對作業(yè)環(huán)境中的人機(jī)協(xié)同安全進(jìn)行實時的預(yù)測；但是由于空間邊界效應(yīng)和有限的特征表示能力使得該方案的目標(biāo)跟蹤存在較大缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決現(xiàn)有的技術(shù)中由于空間邊界效應(yīng)導(dǎo)致作業(yè)人員目標(biāo)跟蹤準(zhǔn)確度較低的問題；提供一種基于組特征選擇與判別相關(guān)濾波聯(lián)合的電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤方法，減輕時間濾波器的退化和計算復(fù)雜度，通過在濾波器學(xué)習(xí)階段收集多個前一幀，增強了魯棒性和時間平滑性，解決循環(huán)結(jié)構(gòu)造成的邊界效應(yīng)問題。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種基于組特征選擇與判別相關(guān)濾波聯(lián)合的電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員跟蹤方法，包括以下步驟：

S1：獲取電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員的作業(yè)視頻圖像，提取當(dāng)前幀的方向梯度直方圖、顏色名稱、灰度特征及深度CNN特征，將特征融合，構(gòu)成多通道特征矩陣；

S2：根據(jù)當(dāng)前幀的多通道特征矩陣及相應(yīng)的響應(yīng)圖估計當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器；

S3：根據(jù)當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器估計值與上一幀的判別相關(guān)濾波器更新當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器；

S4：提取下一幀的多通道特征矩陣，并根據(jù)當(dāng)前幀的判別相關(guān)濾波器計算作業(yè)人員目標(biāo)定位響應(yīng)圖，獲得電網(wǎng)變電檢修作業(yè)人員目標(biāo)位置結(jié)果；

S5：重復(fù)步驟S1-S4，完成作業(yè)人員的目標(biāo)跟蹤。

首先在通道和空間兩個維度分別進(jìn)行組特征選擇，從而能夠獲取更為緊湊的目標(biāo)外觀描述；其次，通過聯(lián)合執(zhí)行組特征選擇和判別濾波器學(xué)習(xí)，從而統(tǒng)一跨空間和通道維度的信息選擇過程。最后，通過使用有效的低秩近似約束學(xué)習(xí)濾波器在幀間平滑，從而實現(xiàn)相關(guān)空間信道特征在一個動態(tài)的低維子空間中突出和一致性顯示，因此，本方案針對作業(yè)人員跟蹤的時間外觀變化具有魯棒性，能夠有效減輕時間濾波器的退化，解決循環(huán)結(jié)構(gòu)造成的邊界效應(yīng)問題。