基于圖像識別的高壓電力線異物接近預警系統(tǒng)研究.pdf

1、計算機視覺是研究用計算機來模擬生物外顯或宏觀視覺功能的科學和技術，它是計算機科學和人工智能研究領域的重要分支，近些年來，由于計算機視覺技術[1]在零件識別和計定位、智能視覺監(jiān)控、運動體視覺導航、醫(yī)學圖像分析、虛擬現(xiàn)實、遠程教育、遙感圖像分析、電視電影制作等領域的廣泛應用，計算機視覺技術受到了相關研究領域的學者、工程開發(fā)人員的極大關注。
　　計算機視覺技術在預警領域的應用有著重要意義，但是針對高壓電力線方向的預警系統(tǒng)卻很少見。前人關

2、于電力預警系統(tǒng)的研究基本都是在災害發(fā)生后才進行檢測報警，并沒有起到防范于未然的預警作用，如果能有系統(tǒng)智能識別并對那些進入非安全距離內的作業(yè)者和行人進行主動的警告，警示作業(yè)者和行人離開非安全區(qū)域，則是減少此類事故的一個重要手段。本系統(tǒng)正是基于這一事故發(fā)生場景、出于避免事故這一目的而進行設計的。而設計電力預警系統(tǒng)的一個關鍵步驟就是空間定位技術。
　　目前大部分基于雙目視覺的空間定位技術都是基于雙目視差的空間定位技術。雙目視差主要是基于

3、三角測量原理獲取三維空間幾何的信息，測量區(qū)域是由兩個攝像機和攝像機前方的目標物構成三角形，三角原理中視差值的代入是關鍵，而視差值需要通過一系列的算法求得[2]。算法求解過程復雜，而針對于此本文提出一種簡單的攝像機雙目定位技術，主要步驟是:首先建立類似人的視覺系統(tǒng)的透視投影成像模型，根據目標物在標定板中的位置確定兩條分別經過兩個攝像頭和目標物的空間直線，由于目標物是求中值點得到的，基本兩條空間直線不會相交，所以要求得兩條空間直線的公垂線，

4、把公垂線的中點作為目標點，最后求得目標點到高壓電力線的距離。
　　所做主要工作如下:
　　首先，簡要的介紹了電力預警系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與意義，并且對前人關于電力系統(tǒng)預警研究現(xiàn)狀及所做的一些工作包括基于紅外的電力設備故障檢測、開關刀閘的位置監(jiān)測、變壓器故障監(jiān)測以及利用計算機視覺技術完成對變壓器故障監(jiān)測等進行了一個總結。
　　其次，對于從視頻圖像中獲取目標檢測物，文章簡要的介紹了幾種前景檢測的基本方法，以及背景建模的方法。并且針

5、對當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行了總結與比較，為下面的算法理論奠定了基礎。
　　然后，簡要的介紹了攝像機成像原理的基本知識、畸變校正相關內容以及幾種攝像機標定的方法，最后在這些概念以及方法上提出了一種簡單的基于雙目視覺的空間定位技術，該技術利用求解空間異面直線公垂線中點的方法來計算目標物離高壓電力線的實際距離。
　　最后，用之前敘述的基本知識以及理論來指導高壓電力線異物接近預警系統(tǒng)的研究。系統(tǒng)主