CN110490121A - 一种基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法及系统，包括以下步骤：获取输电线路各监测区域的图像信息；判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；根据所述报警信号进行报警，该方法及系统能够有效的提高输电线路周围环境预警的准确性及可靠性。
Description
技术领域
本发明属于输电线路监控技术领域，涉及一种输电线路防外破方法及系统，具体涉及一种基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法及系统。
背景技术
传统监拍图像识别输电线路外破的方式主要基于单一监拍图像识别，即对监拍图像进行图像识别，当发现吊车、施工、山火等特征，即判断出现外破隐患进行预警，由于输电线路周围环境复杂，监拍装置安装固定位置高、视角广，若输电通道跨高速公路、乡镇公路等，若公路上正常行驶的吊车被拍摄到，也会被认定为外破隐患，若离输电通道位置较远的施工工地被拍摄到，也会被认定为外破隐患，这样便会产生大量的虚假预警，无法对真正构成安全隐患的预警进行甄别，导致后续处置工作量大，预警的准确性及可靠性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法及系统，该方法及系统能够有效的提高输电线路周围环境预警的准确性及可靠性。
为达到上述目的，本发明所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法包括以下步骤：
获取输电线路各监测区域的图像信息；
判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；
根据所述报警信号进行报警。
每隔5min获取一次输电线路各监测区域的图像信息。
还包括：当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从任一角度间隔5s拍摄两张隐患点的图像信息，并根据间隔5s拍摄得到的两张隐患点的图像信息判断隐患点的位置是否发生偏移，当隐患点的位置没有发生偏移时，则说明隐患点处于静止状态，当隐患点的位置发生偏移时，则隐患点处于运动状态。
当隐患点处于静止状态时，则从两个角度拍摄隐患点的图像信息，其中，在拍摄时，将隐患点调节至拍摄画面的中央位置，设拍摄设备与隐患点之间的连线与垂直方向的夹角为α，拍摄设备的高度为h，则拍摄设备与隐患点之间的距离d＝h*cosα，根据两个拍摄设备的坐标(x1，y1)，(x2，y2)计算两个拍摄设备之间的欧式距离dk，再将两个拍摄设备之间的连线记作线段a，隐患点与任一拍摄设备之间的连线记作线段b，根据余弦定理计算线段a与线段b之间的夹角β，然后根据线段a与线段b之间的夹角β利用三角定理计算隐患点的位置坐标(x3，y3)；
当隐患点处于运动状态时，则从两个方向间隔15s连续对隐患点进行拍照，以实时跟踪隐患点的位置变化，同时计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号，直至隐患点从拍摄图像中消失为止。
还包括：对拍摄到的图像信息进行存储。
所述隐患点包括吊车、山火及施工现场。
本发明所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破系统包括：
第一监拍图像采集模块，用于获取输电线路各监测区域的图像信息；
若干第二监拍图像采集模块，用于从不同角度拍摄隐患点的图像信息；
监拍图像综合智能分析模块，与第一监拍图像采集模块及第二监拍图像采集模块相连接，用于判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则控制各第二监拍图像采集模块从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；
监拍图像综合预警模块，与监拍图像综合智能分析模块相连接，用于根据所述报警信号进行报警。
还包括第一图像收发模块、第二图像收发模块及监拍图像统一存储模块；第一监拍图像采集模块经第一图像收发模块与监拍图像统一存储模块的输入端相连接，各第二监拍图像采集模块经第二图像收发模块与监拍图像统一存储模块的输入端相连接，监拍图像统一存储模块的输出端与监拍图像综合智能分析模块的输入端相连接。
还包括监拍任务调度模块，监拍图像综合智能分析模块的输出端经监拍任务调度模块的输入端相连接，监拍任务调度模块的输出端经第二图像收发模块与各第二监拍图像采集模块的控制端相连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法及系统在具体操作时，先获取输电线路各监测区域的图像信息，并根据监测区域的图像信息判断输电线路周围是否存在隐患点，当输电线路周围存在隐患点时，则通过多角度拍摄隐患点，以确定该隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当所述欧式距离小于等于预设距离值时，说明隐患点与输电线路上对应杆塔之间的距离较小，从产生报警信号，根据报警信号进行报警，从而避免较远的隐患点被认定为外破隐患而产生大量的虚假预警，以提高输电线路周围环境预警的准确性及可靠性。需要说明的是，本发明在单一图像识别的基础上，利用多角度拍摄的优势，通过多角度拍摄的图像信息以提高预警的准确性，同时定位预警位置，以指导后续处理工作。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为监拍图像综合预警模块、2为监拍图像综合智能分析模块、3为监拍图像统一存储模块、4为第一图像收发模块、5为第一监拍图像采集模块、6为监拍任务调度模块、7为第二图像收发模块、8为第二监拍图像采集模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法包括以下步骤：
获取输电线路各监测区域的图像信息，其中，每隔5min获取一次输电线路各监测区域的图像信息。
判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，其中，所述隐患点包括吊车、山火及施工现场，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；
根据所述报警信号进行报警。
需要说明的是，在工作过程中，需要对采集到的图像信息进行存储，以便后续查看。另外，本发明采用多角度拍摄隐患点的图像，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，在此过程中，拍摄的角度的数量至少为两个，在特殊情况下，为了提高定位的准确性，可以从大于2个角度来进行隐患点图像的拍摄。
本发明在具体操作时还包括：当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从任一角度间隔5s拍摄两张隐患点的图像信息，并根据间隔5s拍摄得到的两张隐患点的图像信息判断隐患点的位置是否发生偏移，当隐患点的位置没有发生偏移时，则说明隐患点处于静止状态，当隐患点的位置发生偏移时，则隐患点处于运动状态。
当隐患点处于静止状态时，则从两个角度拍摄隐患点的图像信息，其中，在拍摄时，将隐患点调节至拍摄画面的中央位置，设拍摄设备与隐患点之间的连线与垂直方向的夹角为α，拍摄设备的高度为h，则拍摄设备与隐患点之间的距离d＝h*cosα，根据两个拍摄设备的坐标(x1，y1)，(x2，y2)计算两个拍摄设备之间的欧式距离dk，再将两个拍摄设备之间的连线记作线段a，隐患点与任一拍摄设备之间的连线记作线段b，根据余弦定理计算线段a与线段b之间的夹角β，然后根据线段a与线段b之间的夹角β利用三角定理计算隐患点的位置坐标(x3，y3)；
当隐患点处于运动状态时，则从两个方向间隔15s连续对隐患点进行拍照，以实时跟踪隐患点的位置变化，同时计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号，直至隐患点从拍摄图像中消失为止。
参考图1，本发明所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破系统包括：
第一监拍图像采集模块5，用于获取输电线路各监测区域的图像信息；
若干第二监拍图像采集模块8，用于从不同角度拍摄隐患点的图像信息；
监拍图像综合智能分析模块2，与第一监拍图像采集模块5及第二监拍图像采集模块8相连接，用于判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则控制各第二监拍图像采集模块8从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；
监拍图像综合预警模块1，与监拍图像综合智能分析模块2相连接，用于根据所述报警信号进行报警。
本发明还包括第一图像收发模块4、第二图像收发模块7及监拍图像统一存储模块3；第一监拍图像采集模块5经第一图像收发模块4与监拍图像统一存储模块3的输入端相连接，各第二监拍图像采集模块8经第二图像收发模块7与监拍图像统一存储模块3的输入端相连接，监拍图像统一存储模块3的输出端与监拍图像综合智能分析模块2的输入端相连接，其中，需要说明的是，监拍图像统一存储模块3的功能在于对第一监拍图像采集模块5及第二监拍图像采集模块8采集到的图像进行汇总及存储，以供监拍图像综合智能分析模块2使用。
另外，第一图像收发模块4及第二图像收发模块7的工作方式为无线通信的方式或者有线通信的方式。
本发明还包括监拍任务调度模块6，监拍图像综合智能分析模块2的输出端经监拍任务调度模块6的输入端相连接，监拍任务调度模块6的输出端经第二图像收发模块7与各第二监拍图像采集模块8的控制端相连接，监拍任务调度模块6的功能在于根据监拍图像综合智能分析模块2下发的监拍任务，选取能够拍摄到隐患点的第二监拍图像采集模块8，并控制能够拍摄到隐患点的第二监拍图像采集模块8进行隐患点图像的拍摄。
另外，需要说明的是，第一图像收发模块4、第二图像收发模块7、第一监拍图像采集模块5及第二监拍图像采集模块8均位于移动端，监拍图像综合预警模块1、监拍图像综合智能分析模块2、监拍图像统一存储模块3及监拍任务调度模块6均位于服务端，其中，服务端与移动端进行远程通讯，通讯的方式可以是有线通讯，也可以为无线通讯的方式。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取输电线路各监测区域的图像信息；
判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；
根据所述报警信号进行报警。
2.根据权利要求1所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，每隔5min获取一次输电线路各监测区域的图像信息。
3.根据权利要求1所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，还包括：当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则从任一角度间隔5s拍摄两张隐患点的图像信息，并根据间隔5s拍摄得到的两张隐患点的图像信息判断隐患点的位置是否发生偏移，当隐患点的位置没有发生偏移时，则说明隐患点处于静止状态，当隐患点的位置发生偏移时，则隐患点处于运动状态。
4.根据权利要求3所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，
当隐患点处于静止状态时，则从两个角度拍摄隐患点的图像信息，其中，在拍摄时，将隐患点调节至拍摄画面的中央位置，设拍摄设备与隐患点之间的连线与垂直方向的夹角为α，拍摄设备的高度为h，则拍摄设备与隐患点之间的距离d＝h*cosα，根据两个拍摄设备的坐标(x1，y1)，(x2，y2)计算两个拍摄设备之间的欧式距离dk，再将两个拍摄设备之间的连线记作线段a，隐患点与任一拍摄设备之间的连线记作线段b，根据余弦定理计算线段a与线段b之间的夹角β，然后根据线段a与线段b之间的夹角β利用三角定理计算隐患点的位置坐标(x3，y3)。
5.根据权利要求3所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，当隐患点处于运动状态时，则从两个方向间隔15s连续对隐患点进行拍照，以实时跟踪隐患点的位置变化，同时计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号，直至隐患点从拍摄图像中消失为止。
6.根据权利要求1所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，还包括：对拍摄到的图像信息进行存储。
7.根据权利要求3所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破方法，其特征在于，所述隐患点包括吊车、山火及施工现场。
8.一种基于多监拍图像识别的输电线路防外破系统，其特征在于，包括：
第一监拍图像采集模块(5)，用于获取输电线路各监测区域的图像信息；
若干第二监拍图像采集模块(8)，用于从不同角度拍摄隐患点的图像信息；
监拍图像综合智能分析模块(2)，与第一监拍图像采集模块(5)及第二监拍图像采集模块(8)相连接，用于判断输电线路各监测区域的图像中是否出现隐患点，当输电线路各监测区域的图像中存在隐患点时，则控制各第二监拍图像采集模块(8)从不同角度拍摄隐患点的图像信息，再根据不同角度拍摄的隐患点的图像信息计算隐患点的位置坐标，然后根据隐患点的位置坐标计算隐患点与输电线路上各级杆塔之间的欧式距离，当隐患点与输电线路中任一级杆塔之间的欧式距离小于等于预设距离值时，产生报警信号；
监拍图像综合预警模块(1)，与监拍图像综合智能分析模块(2)相连接，用于根据所述报警信号进行报警。
9.根据权利要求8所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破系统，其特征在于，还包括第一图像收发模块(4)、第二图像收发模块(7)及监拍图像统一存储模块(3)；第一监拍图像采集模块(5)经第一图像收发模块(4)与监拍图像统一存储模块(3)的输入端相连接，各第二监拍图像采集模块(8)经第二图像收发模块(7)与监拍图像统一存储模块(3)的输入端相连接，监拍图像统一存储模块(3)的输出端与监拍图像综合智能分析模块(2)的输入端相连接。
10.根据权利要求8所述的基于多监拍图像识别的输电线路防外破系统，其特征在于，还包括监拍任务调度模块(6)，监拍图像综合智能分析模块(2)的输出端经监拍任务调度模块(6)的输入端相连接，监拍任务调度模块(6)的输出端经第二图像收发模块(7)与各第二监拍图像采集模块(8)的控制端相连接。
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