CN114485947B - 用于户外用电设备的安防监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于户外用电设备的安防监控方法，涉及户外安防技术领域。本发明通过多个角度的可见光影像和红外热影像对户外用电设备的进气口位置以及出气口位置进行测温得到实时进气温度和实时出气温度，并与对应的标准运行温度区间进行比对，若未处于标准运行温度区间，则将户外用电设备标记为运行异常，考虑到了负载率及进气温度对出气温度的影响，能够有效的对户外用电设备进行异常监控。

Description

用于户外用电设备的安防监控方法

技术领域

本发明涉及户外安防技术领域，具体涉及一种用于户外用电设备的安防监控方法。

背景技术

在例如校园、工厂等封闭的园区环境内，往往需要在户外设置许多用电设备来保障园区的正常运转。因此，对户外用电设备的监控，及时发现异常也是安防中十分重要的内容。

目前园区内也通常会设置许多摄像头来实现园区内的安防监控系统，但通常多是用于对人员进行监控。现有的对户外用电设备的监控方法通常是由箱内的传感器获取内部的温度信息，出现异常时，维修人员再通过监控视频进行确认。

但当箱内的传感设备出现问题时，仅依靠监控视频无法有效判断箱内的情况，因此，如何能够准确、独立的获取户外用电设备温度数据是亟需解决的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于户外用电设备的安防监控方法，解决了现有的监控无法准确、独立的获取户外用电设备温度数据的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于户外用电设备的安防监控方法，包括：

S1、同步获取监控区域在监测时间段K内多个角度的可见光影像和红外热影像；

S2、对同一角度的可见光影像和红外热影像进行配准，使两者的监控区域的范围一致；

S3、获取各个角度的可见光影像中户外用电设备的位置信息，所述位置信息包括设备位置、进气口位置以及出气口位置；

S4、获取户外用电设备在不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间；

S5、基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度和实时进气温度；

S6、当实时出气温度未处于实时负载率和实时进气温度组合对应的标准运行温度区间内时，将对应的户外用电设备的运行状态标记为运行异常。

进一步的，所述获取各个角度的可见光影像中户外用电设备的位置信息，包括：

S31、对各个角度的可见光影像中的户外用电设备进行多边形区域标注，得到户外用电设备的设备位置；

S32、对各个角度的可见光影像中的户外用电设备的出气口和进气口位置进行多边形区域标注，得到户外用电设备的出气口位置和进气口位置。

进一步的，所述获取户外用电设备在不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间，包括：

S41、构建历史运行数据库：

S411、获取户外用电设备的进气口在监测时间段K’≠K内的进气温度；

S412、获取户外用电设备的出气口在监测时间段K’≠K内的出气温度；

S413、获取户外用电设备在监测时间段K’内的运行状态，所述运行状态包括负载率和异常状态；异常状态包括运行正常或运行异常中的一种，

S414、若异常状态为运行正常，则基于户外用电设备的运行状态、进气温度和出气温度生成户外用电设备历史运行数据；

S42、基于户外用电设备历史运行数据，生成不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间。

进一步的，所述基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度，包括：

S51a、从在监测时间段K内多个角度的可见光影像中分别筛选出包含出气口的可见光影像；

S52a、基于不同角度对出气口进行运动物体遮挡检测，获取各个可见光影像中出气口的可用时间窗；

S53a、将可见光影像的出气口位置映射至出气口的可用时间窗对应的红外热影像；

S54a、获取出气口的可用时间窗内的红外热影像中出气口位置的最高温度，作为实时出气温度。

进一步的，当得到的实时出气温度为多个时：

获取各个实时出气温度对应的出气口位置的多边形区域的面积，

保留面积最大的出气口位置对应的实时出气温度。

进一步的，所述基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时进气温度，包括：

S51b、从在监测时间段K内多个角度的可见光影像中分别筛选出包含进气口的可见光影像；

S52b、基于不同角度对进气口进行运动物体遮挡检测，获取各个可见光影像中进气口的可用时间窗；

S53b、将可见光影像的设备位置和进气口位置均映射至进气口的可用时间窗对应的红外热影像；

S54b、对S53b中的红外热影像进行栅格化，且栅格的大小为最小外接红外热影像的采集设备的最小可探测尺寸的矩形尺寸；

S55b、获取目标栅格的温度作为实时进气温度；所述目标栅格满足距进气口的距离最近、不属于任何设备位置内且在进气口的可用时间窗内不被遮挡的栅格。

进一步的，当得到的实时进气温度为多个时：

获取各个实时进气温度对应的目标栅格与进气口的距离；

保留距离最小的进气口位置对应的实时进气温度。

进一步的，所述运动物体遮挡检测包括：

Q1、识别监测时间段k-1内的监控影像中的运动物体i；并识别监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j，所述监测时间段k与监测时间段k-1存在重叠时间窗T；所述识别的待检测物体j为进气口或出气口；

Q2、基于识别到的运动物体i，获取监测时间段k内任一帧图像中，运动物体i与待检测物体j的距离d(i,j)，

若距离d(i,j)小于遮挡判定距离α，生成开始标签S(i,j)；

若存在开始标签S(i,j)且距离d(i,j)大于遮挡判定距离α，生成终止标签E(i,j)，

将开始标签S(i,j)和终止标签E(i,j)存入监测时间段k对应的标签库C_k；

其中，S(i,j)＝(t_start,Moⁱ,Ep^j)，E(i,j)＝(t_end,Moⁱ,Ep^j)，其中，t_start表示遮挡开始时刻，t_end表示遮挡终止时刻，Moⁱ表示第i个运动物体信息，Ep^j表示第j个待检测物体信息；

Q3、筛选标签库C_k，若存在一组开始标签S(i,j)以及对应的终止标签E(i,j)，则生成一个待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗r(i,j)＝(t_start,t_end)；

Q4、按时间顺序对各个遮挡时间窗r(i,j)进行排序，得到在监测时间段k内待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗集合R(i,j)＝{r(i,j)₁,...,r(i,j)_n...,r(i,j)_N}，其中，r(i,j)_n表示遮挡时间窗集合中第n个遮挡时间窗；

依次获取遮挡时间窗集合R(i,j)中相邻两个遮挡时间窗r(i,j)_n和r(i,j)_n+1的间隔，作为待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，

仅保留大于最短温度检测时长β的待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，得到待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗集合Ta(i,j)。

进一步的，当存在多个运动物体i时，所述运动物体遮挡检测还包括：

Q5、获取所有运动物体i对应的遮挡时间窗集合R’(i,j)；

按时间轴方向对遮挡时间窗r’(i,j)进行排序，得到在监测时间段k内待检测物体j相对所有运动物体的遮挡时间窗集合R(j)＝{r(j)₁,...,r(j)_n...,r(j)_N}；

依次获取相邻两个遮挡时间窗r(j)_n和r(j)_n+1的间隔，作为待检测物体j相对所有运动物体的可用时间窗ta(j)；

仅保留大于最短温度检测时长β的待检测物体j相对所有运动物体的可用时间窗ta(j)，得到待检测物体j的可用时间窗集合Ta(j)。

进一步的，所述识别监测时间段k-1内的监控影像中的运动物体i，包括：

基于运动物体识别算法对监测时间段k-1内的监控影像的运动物体进行识别，得到运动物体i的识别框sq_i；

识别监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j，得到待检测物体j的识别框sq_j；

获取sq_i与sq_j的比值，若所述比值小于占比阈值γ，则在进行待检测物体j的遮挡检测时，运动物体i不执行Q2-Q4。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于户外用电设备的安防监控方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明通过多个角度的可见光影像和红外热影像对户外用电设备的进气口位置以及出气口位置进行测温得到实时进气温度和实时出气温度，并与对应的标准运行温度区间进行比对，若未处于标准运行温度区间，则将户外用电设备标记为运行异常，考虑到了负载率及进气温度对出气温度的影响，能够有效的对户外用电设备进行异常监控。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例的流程图；

图2为本发明实施例提出的用于出气口、进气口或是栅格的遮挡检测方法流程图；

图3为用于出气口、进气口或是栅格的遮挡检测方法的识别监测时间段的示意图；

图4为用于出气口、进气口或是栅格的遮挡检测方法的运动物体与待检测物体的距离示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种用于户外用电设备的安防监控方法，解决了现有的监控无法准确、独立的获取户外用电设备温度数据的问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

通过多个角度的可见光影像和红外热影像对户外用电设备的进气口位置以及出气口位置进行测温得到实时进气温度和实时出气温度，并与对应的标准运行温度区间进行比对，若未处于标准运行温度区间，则将户外用电设备标记为运行异常，考虑到了负载率及进气温度对出气温度的影响，能够有效的对户外用电设备进行异常监控。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种用于户外用电设备的安防监控方法，包括：

S1、同步获取监控区域在监测时间段K内多个角度的可见光影像和红外热影像；

S2、对同一角度的可见光影像和红外热影像进行配准，使两者的监控区域的范围一致；

S3、获取各个角度的可见光影像中户外用电设备的位置信息，所述位置信息包括设备位置、进气口位置以及出气口位置；

S4、获取户外用电设备在不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间；

S5、基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度和实时进气温度；

S6、当实时出气温度未处于实时负载率和实时进气温度组合对应的标准运行温度区间内时，将对应的户外用电设备的运行状态标记为运行异常。

本实施例的有益效果为：

本发明实施例通过多个角度的可见光影像和红外热影像对户外用电设备的进气口位置以及出气口位置进行测温得到实时进气温度和实时出气温度，并与对应的标准运行温度区间进行比对，若未处于标准运行温度区间，则将户外用电设备标记为运行异常，考虑到了负载率及进气温度对出气温度的影响，能够有效的对户外用电设备进行异常监控。

下面对本发明实施例的实现过程进行详细说明：

S1、同步获取监控区域在监测时间段K内多个角度的可见光影像和红外热影像。

在监控区域可设置若干个不同位置和角度的影像采集装置，每个影像采集装置均包含可见光影像采集模块和红外热影像采集模块，分别用于采集可见光影像和红外热影像。具体影像采集装置的数量可根据监控区域的实际需要进行选择，使拍摄区域能够覆盖监控区域即可。

S2、通过现有的红外与可见光图像配准算法对同一角度的可见光影像和红外热影像进行配准，使两者的监控区域的范围一致。

S3、获取各个角度的可见光影像中户外用电设备的位置信息，包括：

所述位置信息包括设备位置、进气口位置以及出气口位置，且所述设备位置、进气口位置以及出气口位置均为一个多边形的识别框。

S31、对各个角度的可见光影像中的户外用电设备进行多边形区域标注，得到户外用电设备的设备位置；既可通过人工进行标注，也可通过训练后的基于神经网络的图像识别算法自动识别图中的户外用电设备；

S32、对各个角度的可见光影像中的户外用电设备的出气口和进气口位置进行多边形区域标注，得到户外用电设备的出气口位置和进气口位置。和设备位置相似，既可通过人工进行标注，也可通过训练后的基于神经网络的图像识别算法自动识别图中的出气口位置和进气口位置。

S4、获取户外用电设备在不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间，包括：

S41、构建历史运行数据库，且构建方法包括S411～S414：

S411、监测时间段K’为监测时间段K之前的时间，获取户外用电设备的进气口在监测时间段K’≠K内的进气温度；

S412、获取户外用电设备的出气口在监测时间段K’≠K内的出气温度；

S413、获取户外用电设备在监测时间段K’内的运行状态，所述运行状态包括负载率和异常状态；异常状态包括运行正常或运行异常中的一种，负载率可设置为若干个等级，级数越多，数据越准确，但同时需要的数据量和运算量越会增大，可根据实际需要进行设置。

S414、若异常状态为运行正常，则基于户外用电设备的运行状态、进气温度和出气温度生成户外用电设备历史运行数据；通过数据的不断增加，可构建出包含各种负载率、进气温度和出气温度组合的历史运行数据库；

而对于进气、出气温度由于获取的数据均是正常运行状态下的数据，S411和S412中可采用设备进气口处的传感器采集的数据，也可使用S51b～S55b或S51a～S54a的方法获取的进气温度。

S42、基于户外用电设备历史运行数据，生成不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间。具体可按如下方法进行设置：

先将户外用电设备的历史运行数据按不同等级的负载率分为若干个大组，再将每个大组中的数据按各级进气温度分为若干个小组，进气温度分级与负载率的分级类似，可根据实际需要进行设置，例如每5℃为一个级别，基于每个小组中的最低出气温度和最高出气温度构建该负载率和进气温度组合的标准运行温度。

S5、基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度和实时进气温度。具体的包括S5a和S5b两部分。

S5a、所述基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度，具体步骤包括：S51a～S56a，

S51a、从在监测时间段K内多个角度的可见光影像中分别筛选出包含出气口的可见光影像；

S52a、基于不同角度对出气口进行运动物体遮挡检测，获取各个可见光影像中出气口的可用时间窗；所述可用时间窗表示在监测时间段K内出气口未被遮挡的时间段。

S53a、将可见光影像的出气口位置映射至出气口的可用时间窗对应的红外热影像；

S54a、获取出气口的可用时间窗内的红外热影像中出气口位置的最高温度，作为实时出气温度。

由于可能在多个角度的影像中均可采集到一个实时出气温度，因此会存在得到多个实时出气温度的情况，此时需要从中选择一个作为最终的实时出气温度，考虑到同一个图像中出气口面积大小会影响测温的准确度，因此选择面积最大的出气口的影像对应的实时出气口温度，因此：

S55a、获取各个实时出气温度对应的出气口位置的多边形区域的面积；

S56a、保留面积最大的出气口位置对应的实时出气温度。

此时，即可得到户外用电设备的实时出气温度。

S5b、所述基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时进气温度，包括：S51b～S55b，

S51b、从在监测时间段K内多个角度的可见光影像中分别筛选出包含进气口的可见光影像；

S52b、基于不同角度对进气口进行运动物体遮挡检测，获取各个可见光影像中进气口的可用时间窗；

S53b、将可见光影像的设备位置和进气口位置均映射至进气口的可用时间窗对应的红外热影像；

S54b、对S53b中的红外热影像进行栅格化，且栅格的大小为最小外接红外热影像的采集设备的最小可探测尺寸的矩形尺寸；

S55b、获取目标栅格的温度作为实时进气温度。

与实时出气温度相似，会存在得到多个实时进气温度的情况，此时需要从中选择一个作为最终的实时进气温度，但与出气温度不同的是，进气温度实际需要测得的就是进气口附近的温度情况，因此，所述目标栅格应满足下面3个条件，

①距进气口的距离最近，以便获取最接近进气口附近的温度；

②不属于任何设备位置内，即背景区域，以避免采集到其他设备表面的温度；

③在进气口的可用时间窗内不被遮挡的栅格，即需要以选定的栅格为待检测物体，进行运动物体遮挡检测，得到选定栅格的可用时间窗，如果栅格的可用时间窗与进气口的可用时间窗存在交集，且交集时长满足测温设备的最短温度检测时长β(即测温设备的响应时间)，则可将这个选定的栅格作为目标栅格。

同样的，也会存在从多个角度的影像中得到多个目标栅格的情况，此时，需要从多个目标栅格中选出一个，考虑到越接近进气口数据越准确，因此：

S56b、获取各个实时进气温度对应的目标栅格与进气口的距离；

S57b、保留其中距离最小的目标栅格对应的实时进气温度。

对于S52a、S52b、S55b中的运动物体遮挡检测，即可采用现有的图像遮挡检测算法，但考虑到本发明实施例的实际应用场景，也可使用下面给出另一种可用于出气口、进气口或是栅格的遮挡检测方法，如图2所示，包括Q1～Q5：

Q1、为了对监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j进行遮挡检测，首先需要分析监测时间段k和k-1的监控影像，其中，待检测物体为户外用电设备的进气口、出气口或是S54b中的栅格，具体步骤包括：

Q11、利用现有的运动物体检测算法，识别监测时间段k-1内的监控影像中的运动物体i，得到运动物体i的识别框sq_i。

Q12、识别监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j，得到待检测物体j的识别框sq_j。对识别方法不做限制，可根据实际需要进行选择，考虑到画面中的待检测物体位置相对固定，可利用现有的图像识别技术或是通过人工在图像上进行标注，进而得到待检测物体j的识别框sq_j。

其中，如图3所示，所述监测时间段k与监测时间段k-1存在重叠时间窗T，且重叠时间窗T的长度应大于运动物体检测算法的最低要求，例如，运动物体检测算法需要至少10帧图像来识别运动物体，监测时间段的长度固定为60s，以每秒24帧计算，T可设定为2s，重叠时间窗T内包含48帧图像。

Q13、获取sq_i与sq_j的比值，若所述比值小于占比阈值γ，例如γ＝5％，则认为不会对后续待检测物体的测温造成影响，因此在进行待检测物体j的遮挡检测时，该运动物体不执行Q2-Q4。在实际使用时，可根据具体情况调整预设的占比阈值γ，可去除一些运动物体i远小于待检测物体j面积的情况，以进一步缩小获取量。

Q2、基于识别到的运动物体i，获取监测时间段k内任一帧图像中，运动物体i与待检测物体j的距离d(i,j)，如图4所示，包括：

Q21、获取该帧图像的运动物体i和待检测物体j的识别框sq_i和sq_j；

Q22、获取两个识别框sq_i和sq_j的最短距离作为运动物体i与待检测物体j的距离d(i,j)。

得到距离d(i,j)后，再根据预设的遮挡判定距离α，判断是否生成开始标签S(i,j)和生成终止标签E(i,j)，具体包括：

Q23、判断距离d(i,j)是否小于遮挡判定距离α，α的取值可根据实际需要进行调整。

若是，生成开始标签S(i,j)，否则，不生成开始标签S(i,j)。

再判断是否满足存在开始标签S(i,j)且距离d(i,j)大于遮挡判定距离α；

若是，生成终止标签E(i,j)，否则，不生成终止标签E(i,j)。

Q24、将开始标签S(i,j)和终止标签E(i,j)存入监测时间段k对应的标签库C_k；

其中，S(i,j)＝(t_start,Moⁱ,Ep^j)，E(i,j)＝(t_end,Moⁱ,Ep^j)，其中，t_start表示遮挡开始时刻，t_end表示遮挡终止时刻，Moⁱ表示第i个运动物体信息，Ep^j表示第j个待检测物体信息。

Q3、基于构建的标签库C_k获取待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗r(i,j)，具体包括：

Q31、筛选标签库C_k，若存在一组开始标签S(i,j)以及对应的终止标签E(i,j)，则生成一个待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗r(i,j)＝(t_start,t_end)；

为了进一步利用标签库C_k的数据，可在获取监测时间段k+1时，将数据继承：

Q32、若标签库C_k中存在没有对应终止标签E(i,j)的开始标签S(i,j)，则在获取监测时间段k+1内的遮挡时间窗前，将开始标签S(i,j)的t_start替换为监测时间段k+1的开始时刻，再存入监测时间段k+1对应的标签库C_k+1。

Q33、在将开始标签S(i,j)存入监测时间段k+1对应的标签库C_k+1时，同时将开始标签S(i,j)的转移次数增加1，若开始标签S(i,j)的转移次数超过预设的最大转移次数，则将该开始标签从标签库中删除，并向维护人员发出对应待检测物体被长时间遮挡的预警信息。维护人员可根据预警信息对遮挡物进行处理。

Q4、分析在监测时间段k内待检测物体j相对运动物体i的遮挡情况，具体包括：

Q41、按时间顺序对各个遮挡时间窗r(i,j)进行排序，得到在监测时间段k内待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗集合R(i,j)＝{r(i,j)₁,...,r(i,j)_n...,r(i,j)_N}，

其中，r(i,j)_n表示遮挡时间窗集合中第n个遮挡时间窗，N为集合中元素的数量。

Q42、依次获取遮挡时间窗集合R(i,j)中相邻两个遮挡时间窗r(i,j)_n和r(i,j)_n+1的间隔，作为待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，ta(i,j)表示运动物体i在ta(i,j)区间内，没有遮挡待检测物体j，在监测时间段k内可能存在多个ta(i,j)。

需要考虑到温度检测设备性能对可用时间窗的影响，间隔时间若是短于侧测温设备的最短温度检测时长β，β为温度检测设备测温所需时长的两倍，则这段时间仍是不可用的，因此：

Q43、仅保留大于最短温度检测时长β的待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，表示在ta(i,j)内，有足够时间进行温度测量，遍历R(i,j)中所有相邻两个遮挡时间窗后，得到待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗集合Ta(i,j)。

β取决于温度检测设备的性能，需要根据实际情况进行设置，温度检测设备性能越高，最短温度检测时长β可设置的越短，得到可用时间窗ta(i,j)的概率也越高。

Q5、若监控影像中存在多个运动物体时，可进一步获取所有运动物体对待检测物体j可能的遮挡；

Q51、重复Q2-Q4的步骤，获取所有运动物体i对应的遮挡时间窗集合R’(i,j)；

Q52、按时间轴方向对遮挡时间窗r’(i,j)进行排序，得到在监测时间段k内待检测物体j相对所有运动物体的遮挡时间窗集合R(j)＝{r(j)₁,...,r(j)_n...,r(j)_N}；

Q53、依次获取相邻两个遮挡时间窗r(j)_n和r(j)_n+1的间隔，作为待检测物体j相对所有运动物体的可用时间窗ta(j)；

基于同样的考虑，需要确定最短温度检测时长β对可用时间窗ta(j)的影响：

Q54、仅保留大于最短温度检测时长β的待检测物体j相对所有运动物体的可用时间窗ta(j)，遍历R(j)中所有相邻两个遮挡时间窗后，得到待检测物体j的可用时间窗集合Ta(j)。

综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

①本发明实施例通过多个角度的可见光影像和红外热影像对户外用电设备的进气口位置以及出气口位置进行测温得到实时进气温度和实时出气温度，并与对应的标准运行温度区间进行比对，若未处于标准运行温度区间，则将户外用电设备标记为运行异常，考虑到了负载率及进气温度对出气温度的影响，能够有效的对户外用电设备进行异常监控。

②本发明实施例同时提出了标准运行温度区间的构建方式，通过对负载率、进气温度和出气温度的记录，生成历史运行数据库，并基于历史运行数据库中的数据，计算出不同负载率和进气温度组合下的标准运行温度区间。

③本发明实施例同时提出了在获取实时出气温度和实时进气温度时，针对户外环境以及出气温度和进气温度不同的特性，分别设计了对应的算法来求解实时出气温度和实时进气温度，考虑到了遮挡物对于测温数据准确度的影响，计算进气口和出气口的可用时间窗，选择面积最大的作为实时出气温度，并筛选出最优的目标栅格的温度作为实时进气温度。

④本发明实施例同时提出了一种可用于出气口、进气口或是栅格的遮挡检测方法，通过识别监测时间段k-1内的监控影像中的运动物体i，并识别监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j，在确定监测时间段k中任一帧图像中，运动物体i与待检测物体j的距离d(i,j)，并基于运动物体i与待检测物体j的距离d(i,j)确定待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗r(i,j)＝(t_start,t_end)，进而得到待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，同时考虑到温度检测设备性能对可用时间窗的影响，去除不足以用于测温的可用时间窗，使得可用时间窗的准确度显著提高。

需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (8)

1.一种用于户外用电设备的安防监控方法，其特征在于，包括：

S1、同步获取监控区域在监测时间段K内多个角度的可见光影像和红外热影像；

S2、对同一角度的可见光影像和红外热影像进行配准，使两者的监控区域的范围一致；

S3、获取各个角度的可见光影像中户外用电设备的位置信息，所述位置信息包括设备位置、进气口位置以及出气口位置；

S4、获取户外用电设备在不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间；

S5、基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度和实时进气温度；

S6、当实时出气温度未处于实时负载率和实时进气温度组合对应的标准运行温度区间内时，将对应的户外用电设备的运行状态标记为运行异常；

其中，所述基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时出气温度，包括：

S51a、从在监测时间段K内多个角度的可见光影像中分别筛选出包含出气口的可见光影像；

S52a、基于不同角度对出气口进行运动物体遮挡检测，获取各个可见光影像中出气口的可用时间窗；

S53a、将可见光影像的出气口位置映射至出气口的可用时间窗对应的红外热影像；

S54a、获取出气口的可用时间窗内的红外热影像中出气口位置的最高温度，作为实时出气温度；

且所述运动物体遮挡检测包括：

Q1、识别监测时间段k-1内的监控影像中的运动物体i；并识别监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j，所述监测时间段k与监测时间段k-1存在重叠时间窗T；所述识别的待检测物体j为进气口或出气口；

Q2、基于识别到的运动物体i，获取监测时间段k内任一帧图像中，运动物体i与待检测物体j的距离d(i,j)，

若距离d(i,j)小于遮挡判定距离α，生成开始标签S(i,j)；

若存在开始标签S(i,j)且距离d(i,j)大于遮挡判定距离α，生成终止标签E(i,j)，

将开始标签S(i,j)和终止标签E(i,j)存入监测时间段k对应的标签库C_k；

其中，S(i,j)＝(t_start,Moⁱ,Ep^j)，E(i,j)＝(t_end,Moⁱ,Ep^j)，其中，t_start表示遮挡开始时刻，t_end表示遮挡终止时刻，Moⁱ表示第i个运动物体信息，Ep^j表示第j个待检测物体信息；

Q3、筛选标签库C_k，若存在一组开始标签S(i,j)以及对应的终止标签E(i,j)，则生成一个待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗r(i,j)＝(t_start,t_end)；

Q4、按时间顺序对各个遮挡时间窗r(i,j)进行排序，得到在监测时间段k内待检测物体j相对运动物体i的遮挡时间窗集合R(i,j)＝{r(i,j)₁,...,r(i,j)_n...,r(i,j)_N}，其中，r(i,j)_n表示遮挡时间窗集合中第n个遮挡时间窗；

依次获取遮挡时间窗集合R(i,j)中相邻两个遮挡时间窗r(i,j)_n和r(i,j)_n+1的间隔，作为待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，

仅保留大于最短温度检测时长β的待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗ta(i,j)，得到待检测物体j相对运动物体i的可用时间窗集合Ta(i,j)。

2.如权利要求1所述的一种用于户外用电设备的安防监控方法，其特征在于，所述获取各个角度的可见光影像中户外用电设备的位置信息，包括：

S31、对各个角度的可见光影像中的户外用电设备进行多边形区域标注，得到户外用电设备的设备位置；

S32、对各个角度的可见光影像中的户外用电设备的出气口和进气口位置进行多边形区域标注，得到户外用电设备的出气口位置和进气口位置。

3.如权利要求1所述的一种用于户外用电设备的安防监控方法，其特征在于，所述获取户外用电设备在不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间，包括：

S41、构建历史运行数据库：

S411、获取户外用电设备的进气口在监测时间段K’≠K内的进气温度；

S412、获取户外用电设备的出气口在监测时间段K’≠K内的出气温度；

S413、获取户外用电设备在监测时间段K’内的运行状态，所述运行状态包括负载率和异常状态；异常状态包括运行正常或运行异常中的一种；

S414、若异常状态为运行正常，则基于户外用电设备的运行状态、进气温度和出气温度生成户外用电设备历史运行数据；

S42、基于户外用电设备历史运行数据，生成不同负载率和进气温度组合对应的标准运行温度区间。

4.如权利要求1所述的一种用于户外用电设备的安防监控方法，其特征在于，当得到的实时出气温度为多个时：

获取各个实时出气温度对应的出气口位置的多边形区域的面积，

保留面积最大的出气口位置对应的实时出气温度。

5.如权利要求1所述的一种用于户外用电设备的安防监控方法，其特征在于，所述基于户外用电设备的所述位置信息，获取在监测时间段K内红外热影像中户外用电设备的实时进气温度，包括：

S51b、从在监测时间段K内多个角度的可见光影像中分别筛选出包含进气口的可见光影像；

S52b、基于不同角度对进气口进行运动物体遮挡检测，获取各个可见光影像中进气口的可用时间窗；

S53b、将可见光影像的设备位置和进气口位置均映射至进气口的可用时间窗对应的红外热影像；

S54b、对S53b中的红外热影像进行栅格化，且栅格的大小为最小外接红外热影像的采集设备的最小可探测尺寸的矩形尺寸；

S55b、获取目标栅格的温度作为实时进气温度；所述目标栅格满足距进气口的距离最近、不属于任何设备位置内且在进气口的可用时间窗内不被遮挡的栅格。

6.如权利要求5所述的一种用于户外用电设备的安防监控方法，其特征在于，当得到的实时进气温度为多个时：

获取各个实时进气温度对应的目标栅格与进气口的距离；

保留距离最小的进气口位置对应的实时进气温度。

7.如权利要求6所述的一种用于户外待检测物体维护的监控方法，其特征在于，当存在多个运动物体i时，所述运动物体遮挡检测还包括：

Q5、获取所有运动物体i对应的遮挡时间窗集合R’(i,j)；

按时间轴方向对遮挡时间窗r’(i,j)进行排序，得到在监测时间段k内待检测物体j相对所有运动物体的遮挡时间窗集合R(j)＝{r(j)₁,...,r(j)_n...,r(j)_N}；

依次获取相邻两个遮挡时间窗r(j)_n和r(j)_n+1的间隔，作为待检测物体j相对所有运动物体的可用时间窗ta(j)；

仅保留大于最短温度检测时长β的待检测物体j相对所有运动物体的可用时间窗ta(j)，得到待检测物体j的可用时间窗集合Ta(j)。

8.如权利要求6所述的一种用于户外待检测物体维护的监控方法，其特征在于，所述识别监测时间段k-1内的监控影像中的运动物体i，包括：

基于运动物体识别算法对监测时间段k-1内的监控影像的运动物体进行识别，得到运动物体i的识别框sq_i；

识别监测时间段k内的监控影像中的待检测物体j，得到待检测物体j的识别框sq_j；

获取sq_i与sq_j的比值，若所述比值小于占比阈值γ，则在进行待检测物体j的遮挡检测时，运动物体i不执行Q2-Q4。