CN111695492A - 一种输电线路下垂钓隐患的检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种输电线路下垂钓隐患的检测方法及系统，方法包括获取河道区域的监拍图像；对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；若存判定存在垂钓行为，则发送驱离提示。本发明针对输电线路通道线下垂钓类隐患进行研究，解决了传统算法无法进行线下垂钓隐患识别的问题，弥补了现有输电线路隐患识别算法的不足，进一步提高了输电线路防护的自动化程度。

Description

一种输电线路下垂钓隐患的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及输电线路综合防护技术领域，尤其是一种输电线路下垂钓隐患的检测方法及系统。

背景技术

随着输电线路通道监拍装置的大规模安装，以及图像识别技术的应用，可以实现施工机械(吊车、挖掘机、泵车等)、烟火、导地线异物等常见输电线路外破隐患的自动识别，从而大大减轻线路防护人员的工作量。

目前已有的输电线路通道外破隐患检测算法多针对常见隐患，无法识别线下垂钓类隐患。

发明内容

本发明提供了一种输电线路下垂钓隐患的检测方法及系统，用于解决现有输电线路隐患识别中缺少垂钓隐患识别的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种输电线路下垂钓隐患的检测方法，所述方法包括以下步骤：

获取河道区域的监拍图像；

对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；

若判定存在垂钓行为，则发送驱离提示。

进一步地，所述获取河道区域的监拍图像具体为：

利用输电铁塔上的监拍装置以分钟级间隔获取现场图片；

利用标准河道坐标信息进行图片切割，截取河道部分图像。

进一步地，所述标准河道坐标信息的计算方法为：

选取若干张当前监拍装置拍摄的历史图片；

分别对所述历史图片的河道坐标范围进行标定，得到若干组坐标集；

对所述若干组坐标集取交集，作为标准河道坐标信息。

进一步地，所述进行人员检测包括：

将当前图像与参考图像进行差分运算，得到差分图像；

用连通区域标记差分图像的局部区域，并将连通区域范围内的原始图像分割出来；

计算每个所述原始图像中白色像素的个数，得到每个连通区域的面积；

上一步得到的连通区域中，满足门限面积条件的连通区域内认为有人。

进一步地，所述利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为的具体过程为：

计算每个连通区域的最小外接矩形，所述连通区域为认定有人的连通区域；

分别计算所述最小外接矩形的长宽比，在所述长宽比大于预设阈值时，认为不存在垂钓风险。

进一步地，当存在垂钓行为时，将现场图片发送至输电线路防护管理端。

本发明第二方面提供了一种输电线路下垂钓隐患的检测系统，所述系统包括：

信息采集单元，用于获取河道区域的监拍图像；

图像处理单元，用于对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；

隐患处理单元，在判定存在垂钓行为时，发送驱离提示。

进一步地，所述图像处理单元包括人员检测模块和垂钓行为检测模块，所述人员检测模块用于检测现有图像中是否有人员存在；所述垂钓行为检测模块用于检测有人员的图像中是否存在垂钓行为。

进一步地，所述人员检测模块包括：

差分运算子模块，用于将当前图像与参考图像进行差分运算，得到差分图像；

图像分割子模块，采用连通区域标记差分图像的局部区域，并将连通区域范围内的原始图像分割出来；

图像处理子模块，用于计算每个所述原始图像中白色像素的个数，得到每个连通区域的面积；

人员识别子模块，对于图像处理子模块得到的连通区域中，满足门限面积条件的连通区域内认为有人。

进一步地，所述垂钓行为检测模块包括：

连通区域处理子模块，用于计算每个连通区域的最小外接矩形，所述连通区域为认定有人的连通区域；

垂钓行为判定子模块，分别计算所述最小外接矩形的长宽比，在所述长宽比大于预设阈值时，认为不存在垂钓风险发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明通过对输电线路拍摄的图像进行处理分析，逐步识别输电线路下有人员经过及垂钓行为的图像，并对相应区域进行告警提示，保障了输电线路下的人员安全和输电安全，且减少了人工巡视输电线路的工作量，提高了巡视效率、降低了隐患误报率、漏报率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述方法的流程示意图；

图2(a)是本发明所述当前图像的示例图；

图2(b)是本发明选取的参考图像的示例图；

图2(c)是根据图2(a)的当前图像与图2(b)参考图像得到的差分图像示意图；

图3是本发明所述系统的结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，本发明输电线路下垂钓隐患的检测方法，包括以下步骤：

S1,获取河道区域的监拍图像；

S2,对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；

S3,若判定存在垂钓行为，则发送驱离提示。

步骤S1中获取河道区域的监拍图像具体为：利用输电铁塔上的监拍装置以分钟级间隔获取现场图片；利用标准河道坐标信息进行图片切割，截取河道部分图像。

其中标准河道坐标信息的计算方法为：选取若干张当前监拍装置拍摄的历史图片；分别对所述历史图片的河道坐标范围进行标定，得到若干组坐标集；对所述若干组坐标集取交集，作为标准河道坐标信息。通常选取10张拍摄清晰的历史图片。

如图2(a)、2(b)和2(c)所示，进行人员检测包括：选取晴朗天气无人图像作为参考图像；将当前图像与参考图像进行差分运算，得到差分图像D(x,y)；

上式中，I_cur(x,y)、I_ref(x,y)分别表示当前图像、参考图像在坐标(x,y)处的像素值，T为差分图像二值化时选取的阈值，D(x,y)为两图像之间的差分图像。D(x,y)＝1表示前景即相当前图像相对于参考图像的变化区域，D(x,y)＝0表示背景，即未发生变化的区域。

用连通区域标记差分图像的局部区域，并将连通区域范围内的原始图像分割出来；计算每个所述原始图像中白色像素的个数，得到每个连通区域的面积{A₁,A₂,…,A_n}；上一步得到的连通区域中，利用面积门限对其进行过滤：当T_l<Ai<T_h仅,认为河堤有人存在，进一步执行后续检测；否则认为河堤无人存在，不存在垂钓隐患。输电线路监拍装置部署的不同的场景，拍摄角度、物体比例均不相同，所以检测门限T_l、T_h仅为对应线路巡护人员根据现场每个场景比例进行设定。

利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为的具体过程为：计算每个连通区域的最小外接矩形{ret1,ret2,…,retn}，所述连通区域为认定有人的连通区域；分别计算所述最小外接矩形的长宽比{ratio1,ratio2,…,retion}，在所述长宽比大于预设阈值时，认为不存在垂钓风险。其中预设阈值为50。

步骤S3中，当存在垂钓行为时，将现场图片发送至输电线路防护管理端。便于线路防护人员实时了解现场情况。

如图3所示，本发明输电线路下垂钓隐患的检测系统包括信息采集单元、图像处理单元和隐患处理单元。

信息采集单元用于获取河道区域的监拍图像；图像处理单元用于对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；隐患处理单元在存在判定存在垂钓行为，则发送驱离提示。

图像处理单元包括人员检测模块和垂钓行为检测模块，所述人员检测模块用于检测现有图像中是否有人员存在；所述垂钓行为检测模块用于检测有人员的图像中是否存在垂钓行为。

人员检测模块包括差分运算子模块、图像分割子模块、图像处理子模块和人员识别子模块。

差分运算子模块用于将当前图像与参考图像进行差分运算，得到差分图像；图像分割子模块采用连通区域标记差分图像的局部区域，并将连通区域范围内的原始图像分割出来；图像处理子模块用于计算每个所述原始图像中白色像素的个数，得到每个连通区域的面积；人员识别子模块对于图像处理子模块得到的连通区域中，满足门限面积条件的连通区域内认为有人。

垂钓行为检测模块包括连通区域处理子模块和垂钓行为判定子模块。

连通区域处理子模块用于计算每个连通区域的最小外接矩形，所述连通区域为认定有人的连通区域；垂钓行为判定子模块分别计算所述最小外接矩形的长宽比，在所述长宽比大于预设阈值时，认为不存在垂钓风险。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种输电线路下垂钓隐患的检测方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：

获取河道区域的监拍图像；

对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；

若判定存在垂钓行为，则发送驱离提示。

2.根据权利要求1所述输电线路下垂钓隐患的检测方法，其特征是，所述获取河道区域的监拍图像具体为：

利用输电铁塔上的监拍装置以分钟级间隔获取现场图片；

利用标准河道坐标信息进行图片切割，截取河道部分图像。

3.根据权利要求2所述输电线路下垂钓隐患的检测方法，其特征是，所述标准河道坐标信息的计算方法为：

选取若干张当前监拍装置拍摄的历史图片；

分别对所述历史图片的河道坐标范围进行标定，得到若干组坐标集；

对所述若干组坐标集取交集，作为标准河道坐标信息。

4.根据权利要求1所述输电线路下垂钓隐患的检测方法，其特征是，所述进行人员检测包括：

将当前图像与参考图像进行差分运算，得到差分图像；

用连通区域标记差分图像的局部区域，并将连通区域范围内的原始图像分割出来；

计算每个所述原始图像中白色像素的个数，得到每个连通区域的面积；

上一步得到的连通区域中，满足门限面积条件的连通区域内认为有人。

5.根据权利要求4所述输电线路下垂钓隐患的检测方法，其特征是，所述利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为的具体过程为：

计算每个连通区域的最小外接矩形，所述连通区域为认定有人的连通区域；

分别计算所述最小外接矩形的长宽比，在所述长宽比大于预设阈值时，认为不存在垂钓风险。

6.根据权利要求1所述输电线路下垂钓隐患的检测方法，其特征是，当存在垂钓行为时，将现场图片发送至输电线路防护管理端。

7.一种输电线路下垂钓隐患的检测系统，其特征是，所述系统包括：

信息采集单元，用于获取河道区域的监拍图像；

图像处理单元，用于对所述监拍图像进行人员检测，若检测有人，则利用场景固有参数与图像几何特征判定人员行为；

隐患处理单元，在判定存在垂钓行为时，则发送驱离提示。

8.根据权利要求7所述输电线路下垂钓隐患的检测系统，其特征是，所述图像处理单元包括人员检测模块和垂钓行为检测模块，所述人员检测模块用于检测现有图像中是否有人员存在；所述垂钓行为检测模块用于检测有人员的图像中是否存在垂钓行为。

9.根据权利要求8所述输电线路下垂钓隐患的检测系统，其特征是，所述人员检测模块包括：

差分运算子模块，用于将当前图像与参考图像进行差分运算，得到差分图像；

图像分割子模块，采用连通区域标记差分图像的局部区域，并将连通区域范围内的原始图像分割出来；

图像处理子模块，用于计算每个所述原始图像中白色像素的个数，得到每个连通区域的面积；

人员识别子模块，对于图像处理子模块得到的连通区域中，满足门限面积条件的连通区域内认为有人。

10.根据权利要求8所述输电线路下垂钓隐患的检测系统，其特征是，所述垂钓行为检测模块包括：

连通区域处理子模块，用于计算每个连通区域的最小外接矩形，所述连通区域为认定有人的连通区域；

垂钓行为判定子模块，分别计算所述最小外接矩形的长宽比，在所述长宽比大于预设阈值时，认为不存在垂钓风险。

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