本發(fā)明涉及一種輸電線路通道隱患自動(dòng)識(shí)別與告警的圖像監(jiān)拍方法。

背景技術(shù)：
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輸電線路通道存在吊車作業(yè)、違章建筑、固定施工、線下堆物、違章樹木、山火等重要隱患，容易造成線路跳閘，影響輸電線路的運(yùn)行安全?，F(xiàn)有技術(shù)包括人工巡檢、遠(yuǎn)程在線監(jiān)控、載人直升機(jī)巡檢、無人機(jī)巡檢、智能巡線及巡線機(jī)器人等。上述幾種技術(shù)都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢。人工巡檢對(duì)線路的現(xiàn)場狀況判斷準(zhǔn)確；巡檢人員通過在線監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)測線路狀況，與現(xiàn)場人工巡檢相比，節(jié)省了人力、物力；載人直升機(jī)、無人機(jī)巡檢的工作效率、安全性及巡檢質(zhì)量較高；智能巡線是巡檢人員利用巡線設(shè)備對(duì)線路的狀況進(jìn)行監(jiān)測，能夠快速定位故障線路，并將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳；巡線機(jī)器人可解決高山、林區(qū)和江河等無法進(jìn)行人工巡線的問題，在減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高供電安全可靠性等方面具有較高價(jià)值。

視頻監(jiān)控裝置采用分體組合式，存在如下問題：體積大、重量大、功耗大、電池工作時(shí)間短(電池只能每天只能工作1、2個(gè)小時(shí))、電池壽命短、安裝不方便、成本高。某些具備智能視頻處理的裝置，沒有對(duì)輸電線路通道的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，導(dǎo)致誤報(bào)率極高，無法實(shí)用。即使使用視頻監(jiān)控裝置的智能視頻處理功能，要保證實(shí)時(shí)性，就要一直保持開機(jī)，就更要加大視頻監(jiān)控裝置的電池和成本，事實(shí)上是不允許的?，F(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)：1、人工巡檢、在線監(jiān)控需要工作人員全天候的觀察，工作人員勞動(dòng)量大；由于輸電線路通道隱患和防外力破壞的的頻發(fā)性、不可預(yù)知性，無法通過這兩種方式對(duì)突發(fā)狀況進(jìn)行及時(shí)處理。2、載人直升機(jī)和無人機(jī)有空管的限制，而且載人直升機(jī)對(duì)飛行員的技術(shù)和心理要求較高、成本高，無人機(jī)有一定的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。3、智能巡檢不適用于地勢險(xiǎn)峻和電壓等級(jí)較高的輸電線路，對(duì)人的依賴性很大；巡線機(jī)器人的成本高，存在設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為解決上述技術(shù)問題中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種可以克服上述缺陷，滿足使用需求的輸電線路通道隱患自動(dòng)識(shí)別與告警的圖像監(jiān)拍方法。

本發(fā)明所提供的輸電線路通道隱患自動(dòng)識(shí)別與告警的圖像監(jiān)拍方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)拍照，每30分鐘至1小時(shí)拍攝一次照片；

(2)圖像分析，將設(shè)備所拍照片進(jìn)行圖像分析，首先將圖像預(yù)處理，得到灰度圖像；接著利用膨脹、腐蝕等形態(tài)學(xué)方法以及邊緣檢測等圖像分割方法對(duì)灰度圖像進(jìn)行處理，然后利用高斯混合模型建模，檢測圖像中的變化區(qū)域，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)隱患的類型進(jìn)行識(shí)別分類，從而判斷是否存在安全隱患及隱患類型；針對(duì)輸電線路通道護(hù)區(qū)隱患所具有的長期頻繁活動(dòng)的特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)、發(fā)現(xiàn)圖像中活動(dòng)頻繁的區(qū)域和頻繁程度，判斷隱患存在與否和隱患所在區(qū)域；

(3)調(diào)節(jié)拍照頻率，根據(jù)圖像分析結(jié)果，如果發(fā)現(xiàn)疑似隱患，調(diào)高拍照頻率，在短時(shí)間內(nèi)積累足夠多的圖像，繼續(xù)對(duì)這些圖像處理分析，提高判斷隱患類型的準(zhǔn)確率和速度，完成后將拍照頻率調(diào)到正常水平；

(4)報(bào)警,根據(jù)圖像分析結(jié)果決定是否報(bào)警，若存在隱患，告警觸發(fā)，利用3G/4G無線傳輸將報(bào)警信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)或手機(jī)終端。

步驟2中圖像分析的具體步驟是首先將獲得的圖像，利用加權(quán)平均值法得到其灰度圖像；設(shè)定閾值，與圖像的平均灰度比較，若平均灰度值大于閾值，則該圖片為夜晚拍攝圖片，該圖片不做分析；然后對(duì)要分析的灰度圖像利用均值濾波方法做平滑處理；完成上一步后，利用Sobel算子進(jìn)行邊緣檢測，得到邊緣檢測后的圖像；然后將得到的圖像利用大津法進(jìn)行二值化，得到二值化圖像后，再利用膨脹、腐蝕等形態(tài)學(xué)方法對(duì)圖像進(jìn)行處理，完成圖像分割；利用高斯混合模型的方法，檢測出圖像中的變化區(qū)域，并得到變化區(qū)域中的邊緣信息，利用邊緣附近的亮度，完成對(duì)安全隱患的檢測。

本發(fā)明的有益效果是：

結(jié)構(gòu)合理，使用方便，通過間歇性拍照工作方式，在拍照間隔保持休眠，達(dá)到了降低功耗，縮小體積和重量，實(shí)現(xiàn)了一體化、小型化的效果。2、發(fā)現(xiàn)疑似隱患后，通過調(diào)節(jié)拍照頻率，連續(xù)多次拍照，進(jìn)行圖像分析，可提高隱患識(shí)別率，降低誤報(bào)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1為本發(fā)明流程示意圖；

具體實(shí)施方式

該圖像監(jiān)拍裝置具有太陽能供電系統(tǒng)、拍照、圖像分析、3G/4G無線傳輸功能，能夠自動(dòng)識(shí)別輸電線路中的隱患，并將報(bào)警信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)或手機(jī)終端(工作人員)。

數(shù)據(jù)采集：拍照，采用間歇性拍照工作方式，每30分鐘至1小時(shí)拍攝一次照片。

數(shù)據(jù)處理：進(jìn)行圖像分析，識(shí)別線路中的隱患。獲得照片后，首先將圖像預(yù)處理，得到灰度圖像；接著利用膨脹、腐蝕等形態(tài)學(xué)方法以及邊緣檢測等圖像分割方法對(duì)灰度圖像進(jìn)行處理，然后利用高斯混合模型建模，檢測圖像中的變化區(qū)域，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)隱患的類型進(jìn)行識(shí)別分類。

設(shè)備通信：根據(jù)圖片檢測結(jié)果，發(fā)送報(bào)警信息。若存在隱患，告警觸發(fā)，利用3G/4G無線傳輸將報(bào)警信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)或手機(jī)終端。

其具體方法是：

1、拍照，每30分鐘至1小時(shí)拍攝一次照片。

2、圖像分析。將設(shè)備所拍照片進(jìn)行圖像分析，首先將獲得的圖像，利用加權(quán)平均值法得到其灰度圖像；設(shè)定閾值，與圖像的平均灰度比較，若平均灰度值大于閾值，則該圖片為夜晚拍攝圖片，該圖片不做分析；然后對(duì)要分析的灰度圖像利用均值濾波方法做平滑處理；完成上一步后，利用Sobel算子進(jìn)行邊緣檢測，得到邊緣檢測后的圖像；然后將得到的圖像利用大津法進(jìn)行二值化，得到二值化圖像后，再利用膨脹、腐蝕等形態(tài)學(xué)方法對(duì)圖像進(jìn)行處理，完成圖像分割；利用高斯混合模型的方法，檢測出圖像中的變化區(qū)域，并得到變化區(qū)域中的邊緣信息，利用邊緣附近的亮度，完成對(duì)安全隱患的檢測。同時(shí)，針對(duì)輸電線路通道護(hù)區(qū)隱患所具有的長期頻繁活動(dòng)的特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)、發(fā)現(xiàn)圖像中活動(dòng)頻繁的區(qū)域和頻繁程度，判斷隱患存在與否和隱患所在區(qū)域。

3、調(diào)節(jié)拍照頻率。根據(jù)圖像分析結(jié)果，如果發(fā)現(xiàn)疑似隱患，調(diào)高拍照頻率，在短時(shí)間內(nèi)積累足夠多的圖像，繼續(xù)對(duì)這些圖像處理分析，提高判斷隱患類型的準(zhǔn)確率和速度，完成后將拍照頻率調(diào)到正常水平。

4、報(bào)警。根據(jù)圖像分析結(jié)果決定是否報(bào)警，若存在隱患，告警觸發(fā)，利用3G/4G無線傳輸將報(bào)警信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)或手機(jī)終端。

上述實(shí)施案例僅是為清楚本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的限定。對(duì)屬于本發(fā)明的精神所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。