CN105427344B - 一种变电站智能系统中运动目标检测方法 - Google Patents

一种变电站智能系统中运动目标检测方法 Download PDF

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SHANXI ZHENZHONG ELECTRIC POWER SOFTWARE Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种变电站智能系统中运动目标检测方法，步骤一：采集变电站监控系统中N帧图像，然后求取N帧图像的平均值作为背景图像；步骤二：得到背景图像后，把S1(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B1(x,y)，如果有运动目标，则转到步骤三；步骤三：把S2(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B2(x,y)，如果有运动目标，则计算B1(x,y)中运动目标的质心点Q11(x,y)和计算B2(x,y)中运动目标的质心点Q21(x,y)；步骤四：判断运动目标运动方向。本发明通过对监控系统连续帧图像的处理，可有效避免外在环境对图像背景的影响；同时，采用运动目标的质点坐标关系，再迅速判断出运动目标的运动方向，对变电站危险区域运动目标的提前预警提供了便利。

Description

一种变电站智能系统中运动目标检测方法
技术领域
本发明涉及一种变电站智能系统中运动目标检测方法，属于智能监控系统技术领域。
背景技术
变电站智能系统引入到变电站的远程监控管理中，增强了无人值守变电站的能力。特别是针对变电站设备厂区、危险带电区域的运动目标检测，为进一步提高变电站智能系统自动监测、自动报警能力提供了便利。但是，由于需要监控的区域多为户外区域，背景光线变化、下雨下雪、树木摇动等都会给运动目标的识别、跟踪、预测带来很大影响，而且传统检测方法误算率高的问题。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种变电站智能系统中运动目标检测方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种变电站智能系统中运动目标检测方法，包括步骤如下：
步骤一：采集变电站监控系统中N帧图像，然后求取N帧图像的平均值作为背景图像，计算公式如(1)所示，
Ki(x,y)是N帧图像中的第i帧图像坐标为(x,y)的灰度值；L为背景图像的像素点的行数，M为背景图像的像素点的列数。
步骤二：得到背景图像后，采集当前帧图像S1(x,y)，把S1(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B1(x,y)，再对二值图像B1(x,y)进行膨胀、腐蚀计算，如果B1(x,y)中无运动目标，则将N帧图像移动1帧图像的存储空间用[Ki(x,y)]L×M的图像覆盖，[Ki(x,y)]L×M表示第i帧图像；把当前帧图像S1(x,y)存储在[Ki(x,y)]L×M的位置处，继续步骤一；如果有运动目标，则转到步骤三；
步骤三：采集当前帧图像S2(x,y)，把S2(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B2(x,y)，确定B2(x,y)中有无运动目标，如果没有运动目标，则把内存中的K帧图像移动2帧图像的存储空间，把前帧图像S1(x,y)、S2(x,y)分别存储在[Ki-1(x,y)]L×M和[Ki(x,y)]L×M的位置，[Ki-1(x,y)]L×M表示第i-1帧图像，转到步骤一继续运行；如果有运动目标，则计算B1(x,y)中运动目标的质心点Q11(x,y)和计算B2(x,y)中运动目标的质心点Q21(x,y)；
步骤四：判断运动目标运动方向，以图像中心点为坐标轴的原点，当Q11(x,y)的x坐标大于Q21(x,y)的x坐标时，目标从右向左运动；当Q11(x,y)的x坐标小于Q21(x,y)的x坐标时，目标从左向右运动。
所述N设置为30-50。
作为优选方案，所述N设置为45。
有益效果：本发明提供的一种变电站智能系统中运动目标检测方法，通过对监控系统连续帧图像的处理，可有效避免外在环境对图像背景的影响；同时，采用运动目标的质点坐标关系，再迅速判断出运动目标的运动方向，对变电站危险区域运动目标的提前预警提供了便利。
附图说明
图1为本发明的处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种变电站智能系统中运动目标检测方法，包括步骤如下：
步骤一：采集变电站监控系统中N帧图像，然后求取N帧图像的平均值作为背景图像，计算公式如(1)所示，
Ki(x,y)是N帧图像中的第i帧图像坐标为(x,y)的灰度值；
步骤二：得到背景图像后，采集当前帧图像S1(x,y)，把S1(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B1(x,y)，再对二值图像B1(x,y)进行膨胀、腐蚀计算，如果B1(x,y)中无运动目标，则将N帧图像移动1帧图像的存储空间用[Ki(x,y)]L×M的图像覆盖；把当前帧图像S1(x,y)存储在[Ki(x,y)]L×M的位置处，继续步骤一；如果有运动目标，则转到步骤三；
步骤三：采集当前帧图像S2(x,y)，把S2(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B2(x,y)，确定B2(x,y)中有无运动目标，如果没有运动目标，则把内存中的K帧图像移动2帧图像的存储空间，把前帧图像S1(x,y)、S2(x,y)分别存储在[Ki-1(x,y)]L×M和[Ki(x,y)]L×M的位置，转到步骤一继续运行；如果有运动目标，则计算B1(x,y)中运动目标的质心点Q11(x,y)和计算B2(x,y)中运动目标的质心点Q21(x,y)；
步骤四：判断运动目标运动方向，以图像中心点为坐标轴的原点，当Q11(x,y)的x坐标大于Q21(x,y)的x坐标时，目标从右向左运动；当Q11(x,y)的x坐标小于Q21(x,y)的x坐标时，目标从左向右运动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种变电站智能系统中运动目标检测方法，其特征在于：包括步骤如下：
步骤一：采集变电站监控系统中N帧图像，然后求取N帧图像的平均值作为背景图像，计算公式如(1)所示，
<mrow> <mi>P</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>N</mi> </mfrac> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msub> <mi>K</mi> <mi>i</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <mi>L</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mi>M</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
Ki(x,y)是N帧图像中的第i帧图像坐标为(x,y)的灰度值；L为背景图像的像素点的行数，M为背景图像的像素点的列数；
步骤二：得到背景图像后，采集当前帧图像S1(x,y)，把S1(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B1(x,y)，再对二值图像B1(x,y)进行膨胀、腐蚀计算，如果B1(x,y)中无运动目标，则将N帧图像移动1帧图像的存储空间用[Ki(x,y)]L×M的图像覆盖，[Ki(x,y)]L×M表示第i帧图像；把当前帧图像S1(x,y)存储在[Ki(x,y)]L×M的位置处，继续步骤一；如果有运动目标，则转到步骤三；
步骤三：采集当前帧图像S2(x,y)，把S2(x,y)与P(x,y)进行差分运算并进行阈值分割得到二值图像B2(x,y)，确定B2(x,y)中有无运动目标，如果没有运动目标，则把内存中的K帧图像移动2帧图像的存储空间，把前帧图像S1(x,y)、S2(x,y)分别存储在[Ki-1(x,y)]L×M和[Ki(x,y)]L×M的位置，[Ki-1(x,y)]L×M表示第i-1帧图像，转到步骤一继续运行；如果有运动目标，则计算B1(x,y)中运动目标的质心点Q11(x,y)和计算B2(x,y)中运动目标的质心点Q21(x,y)；
步骤四：判断运动目标运动方向，以图像中心点为坐标轴的原点，当Q11(x,y)的x坐标大于Q21(x,y)的x坐标时，目标从右向左运动；当Q11(x,y)的x坐标小于Q21(x,y)的x坐标时，目标从左向右运动。
2.根据权利要求1所述的一种变电站智能系统中运动目标检测方法，其特征在于：所述N设置为30-50。
3.根据权利要求2所述的一种变电站智能系统中运动目标检测方法，其特征在于：所述N设置为45。
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