基于圖像識(shí)別的高壓電力線異物接近預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺(jué)是研究用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬生物外顯或宏觀視覺(jué)功能的科學(xué)和技術(shù)，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能研究領(lǐng)域的重要分支，近些年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)[1]在零件識(shí)別和計(jì)定位、智能視覺(jué)監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)體視覺(jué)導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)圖像分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程教育、遙感圖像分析、電視電影制作等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)受到了相關(guān)研究領(lǐng)域的學(xué)者、工程開(kāi)發(fā)人員的極大關(guān)注。
　　計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在預(yù)警領(lǐng)域的應(yīng)用有著重要意義，但是針對(duì)高壓電力線方向的預(yù)警系統(tǒng)卻很少見(jiàn)。前人關(guān)

2、于電力預(yù)警系統(tǒng)的研究基本都是在災(zāi)害發(fā)生后才進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警，并沒(méi)有起到防范于未然的預(yù)警作用，如果能有系統(tǒng)智能識(shí)別并對(duì)那些進(jìn)入非安全距離內(nèi)的作業(yè)者和行人進(jìn)行主動(dòng)的警告，警示作業(yè)者和行人離開(kāi)非安全區(qū)域，則是減少此類事故的一個(gè)重要手段。本系統(tǒng)正是基于這一事故發(fā)生場(chǎng)景、出于避免事故這一目的而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。而設(shè)計(jì)電力預(yù)警系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵步驟就是空間定位技術(shù)。
　　目前大部分基于雙目視覺(jué)的空間定位技術(shù)都是基于雙目視差的空間定位技術(shù)。雙目視差主要是基于

3、三角測(cè)量原理獲取三維空間幾何的信息，測(cè)量區(qū)域是由兩個(gè)攝像機(jī)和攝像機(jī)前方的目標(biāo)物構(gòu)成三角形，三角原理中視差值的代入是關(guān)鍵，而視差值需要通過(guò)一系列的算法求得[2]。算法求解過(guò)程復(fù)雜，而針對(duì)于此本文提出一種簡(jiǎn)單的攝像機(jī)雙目定位技術(shù)，主要步驟是:首先建立類似人的視覺(jué)系統(tǒng)的透視投影成像模型，根據(jù)目標(biāo)物在標(biāo)定板中的位置確定兩條分別經(jīng)過(guò)兩個(gè)攝像頭和目標(biāo)物的空間直線，由于目標(biāo)物是求中值點(diǎn)得到的，基本兩條空間直線不會(huì)相交，所以要求得兩條空間直線的公垂線，

4、把公垂線的中點(diǎn)作為目標(biāo)點(diǎn)，最后求得目標(biāo)點(diǎn)到高壓電力線的距離。
　　所做主要工作如下:
　　首先，簡(jiǎn)要的介紹了電力預(yù)警系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與意義，并且對(duì)前人關(guān)于電力系統(tǒng)預(yù)警研究現(xiàn)狀及所做的一些工作包括基于紅外的電力設(shè)備故障檢測(cè)、開(kāi)關(guān)刀閘的位置監(jiān)測(cè)、變壓器故障監(jiān)測(cè)以及利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)完成對(duì)變壓器故障監(jiān)測(cè)等進(jìn)行了一個(gè)總結(jié)。
　　其次，對(duì)于從視頻圖像中獲取目標(biāo)檢測(cè)物，文章簡(jiǎn)要的介紹了幾種前景檢測(cè)的基本方法，以及背景建模的方法。并且針

5、對(duì)當(dāng)前使用較為廣泛的單高斯背景建模、混合高斯背景建模等方法進(jìn)行了總結(jié)與比較，為下面的算法理論奠定了基礎(chǔ)。
　　然后，簡(jiǎn)要的介紹了攝像機(jī)成像原理的基本知識(shí)、畸變校正相關(guān)內(nèi)容以及幾種攝像機(jī)標(biāo)定的方法，最后在這些概念以及方法上提出了一種簡(jiǎn)單的基于雙目視覺(jué)的空間定位技術(shù)，該技術(shù)利用求解空間異面直線公垂線中點(diǎn)的方法來(lái)計(jì)算目標(biāo)物離高壓電力線的實(shí)際距離。
　　最后，用之前敘述的基本知識(shí)以及理論來(lái)指導(dǎo)高壓電力線異物接近預(yù)警系統(tǒng)的研究。系統(tǒng)主