一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN104933403B(45)授权公告日2018.05.18(21)申请号201510253964.1(56)对比文件(22)申请日2015.05.18CN103177241A,2013.06.26,JPH07301557A,1995.11.14,(65)同一申请的已公布的文献号JPH06141449A,1994.05.20,申请公布号CN104933403A黄新波等.基于图像匹配的输电导线舞动检(43)申请公布日2015.09.23测方法.《高电压技术》.2014,第40卷(第3期),第(73)专利权人西安工程大学808-813页.地址710048陕西省西安市碑林区金花南李振家.基于数字图像处理技术的输电线路路19号舞动监测.《工业控制计算机》.2010,第23卷(第6期),第36-38页.(72)发明人黄新波李菊清张烨张菲审查员李萌(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人罗笛(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/32(2006.01)G06T7/12(2017.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法(57)摘要本发明公开了一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法，以输电线路视频流中截取的数字图像为研究对象，通过图像灰度化、平滑去噪等方法对图像进行预处理。对预处理之后的图像进行阈值分割，边缘检测，轮廓跟踪与补偿，提取导线间隔棒的轮廓，根据舞动前后间隔棒模板轮廓匹配差异形状，来计算舞动扭转角。当舞动扭转角度出现异常时，能够及时将预警信息发送给安全检查人员，使其对线路运行状况予以关注同时采取相应处理措施。本发明一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法不需要建立精确的数学模型，能快速、自动实现导线舞动扭转角的检测与预警。CN104933403BCN104933403B权利要求书1/2页1.一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、通过安装在输电铁塔上的云台摄像机采集输电线路视频图像信号，然后通过3G传输通道以视频流的方式实时在线传送回监控中心；步骤2、在监控中心，实时的截取步骤1中从视频流中传输过来的数字图像，得到目标图像；步骤3、对步骤2中得到的目标图像进行预处理获得高质图像；步骤4、对步骤3中获得的高质图像采用最大熵阈值分割进行ROI提取，得到目标间隔棒图像所在区域；步骤5、提取步骤4中得到的目标间隔棒图像所在区域内的目标间隔棒图像的边界轮廓，并进行轮廓跟踪与补偿；步骤6、将舞动前间隔棒模板图与当前间隔棒模板图进行匹配，得出差值图形，计算舞动前后间隔棒的扭转方向角θ，如果扭转方向角θ大于安全阈值，则报警，同时转到步骤3；如果扭转方向角θ不大于安全阈值，则转到步骤3，所述步骤6中计算舞动前后间隔棒的扭转方向角θ，具体为：间隔棒舞动前后，有其中一条边m是重合的，与m边相邻的其中一条边n的长度为a，边m与边n的交点为A(r1,c1)，B(r2,c2)是边n的另一个端点，间隔棒舞动后，以A(r1,c1)为不动点，边n倾斜为边n＇,边n＇的另一端点为C(r3,c3)，点B(r2,c2)与点C(r3,c3)之间的距离为b，边n与边n＇的夹角即为舞动前后间隔棒的扭转方向角θ，即2.根据权利要求1所述的一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法，其特征在于，所述步骤5中提取目标间隔棒图像的边界轮廓采用小波边缘检测方法。3.根据权利要求1所述的一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法，其特征在于，所述步骤5中对目标间隔棒图像的边界轮廓进行轮廓跟踪与补偿具体为：步骤5.1、搜索提取到的目标间隔棒图像的边界轮廓中的所有边缘点，将搜索得到的第一点P作为跟踪的起点，并记下P点的空间位置；步骤5.2、对目标间隔棒图像的边界轮廓以顺时针为跟踪路线方向，对P点的8邻域进行搜索，情况一、如果在8邻域找到没有标记的边缘点，则找出的所有没有标记的边缘点作为待选点；找出所有待选点中角度与P点角度最接近的点作为新的P点，继续执行步骤5.2直至边缘跟踪补偿结束；情况二、如果在8邻域找不到没有标记的边缘点，则判断与边缘走向垂直的方向是否2CN104933403B权利要求书2/2页有局部峰值，如果有，设为新的P点，继续执行步骤5.2直至边缘跟踪补偿结束。3CN104933403B说明书1/4页一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法技术领域[0001]本发明属于机器视觉、输电线路在线监测技术领域，具体涉及一种基于间隔棒识别的导线舞动的监测方法。背景技术[0002]输电线在受到自身和外在环境的影响时常会发生舞动现象，特别是恶劣天气等条件，会导致输电导线产生异常舞动。导线长时间的大幅