輸電線路外物入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種輸電線路外物入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)，涉及電力監(jiān)測【技術領域】，方法包括：對第一幀圖像和第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像；若第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；通過攝像頭實時獲取輸電線路的第二幀圖像；對第二幀圖像和第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像；根據(jù)第二背景差分圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在異常目標；若第二背景差分圖像中存在異常目標，確定異常目標在第二背景差分圖像中的區(qū)域面積，并判斷區(qū)域面積是否大于一預設閾值；若區(qū)域面積大于預設閾值，確定輸電線路當前有外物入侵。
【專利說明】輸電線路外物入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力監(jiān)測【技術領域】，尤其涉及一種輸電線路外物入侵檢測方法、裝置 及系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的輸電線路遍布城市和農(nóng)村的各個角落。 而目前，由于城鄉(xiāng)基礎設施建設日益增多，導致線下違章植樹、建房、施工作業(yè)等引發(fā)的外 物入侵輸電線路時有發(fā)生。另外，由于輸電線路中銅、鋁等金屬的價值較高，當前也經(jīng)常出 現(xiàn)輸電線路丟失的情況。因此，對輸電線路外物入侵的檢測尤為重要。
[0003] 當前，對外物入侵檢測方法主要集中于視頻監(jiān)控和視頻圖像處理，例如將攝像頭 所檢測的視頻按照一幀圖像讀取后，根據(jù)時間設置相應的閾值體系后對視頻一系列的幀圖 像處理提取出電力設施的整體輪廓和整個視頻圖像上的虛擬線圈，然后確定檢測區(qū)域，在 所有檢測區(qū)域內采用混合高斯分布背景模型來進行背景提取再通過背景消減法得到檢測 區(qū)域的前景，將檢測區(qū)域的前景的像素數(shù)據(jù)與閾值體系的相應檢測閾值進行比較，若前景 像素數(shù)據(jù)超出了閾值范圍則確認存在外物入侵。
[0004] 然而，當前輸電線路周圍的光照等環(huán)境多變，在檢測時背景圖像可能時刻發(fā)生變 化，造成輸電線路外物入侵檢測受到干擾，檢測結果不準確。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的實施例提供一種輸電線路外物入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)，以解決當前 輸電線路周圍的光照等環(huán)境多變，在檢測時背景圖像可能時刻發(fā)生變化，造成輸電線路外 物入侵檢測受到干擾，檢測結果不準確問題。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0007] -種輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，包括：
[0008] 通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景圖像；
[0009] 通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第一幀圖像；
[0010] 對所述第一幀圖像和所述第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像；
[0011] 若所述第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更新模 型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；
[0012] 通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第二幀圖像；
[0013] 對所述第二幀圖像和所述第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像；
[0014] 根據(jù)所述第二背景差分圖像的像素信息判斷所述第二背景差分圖像中是否存在 異常目標；
[0015] 若所述第二背景差分圖像中存在異常目標，確定所述異常目標在所述第二背景差 分圖像中的區(qū)域面積，并判斷所述區(qū)域面積是否大于一預設閾值；
[0016] 若所述區(qū)域面積大于所述預設閾值，確定所述輸電線路當前有外物入侵。
[0017] 具體的，所述單高斯背景更新模型為：
[0018] B1(.V,v) = (1-()) *B1^(.V,v) + () *I.(.v,r)
[0019] 其中，Bt為所述第二背景圖像；Bt_i為所述第一背景圖像；d為背景更新率；It為所 述第一幀圖像。
[0020] 具體的，所述若所述第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高 斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像，包括：
[0021] 根據(jù)所述第一背景差分圖像的像素信息判斷所述第一背景差分圖像中是否存在 異常目標；
[0022] 若所述第一背景差分圖像中存在異常目標，根據(jù)所述單高斯背景更新模型將所述 第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0023] 具體的，所述若所述第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高 斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像，包括：
[0024] 判斷所述第一背景差分圖像的生成時間與所述第一背景圖像的獲取時間的時間 間隔是否大于一預先設置的更新時間閾值；
[0025] 若所述時間間隔大于所述預先設置的更新時間閾值，根據(jù)所述單高斯背景更新模 型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0026] 另外，在對所述第一幀圖像和所述第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差 分圖像之前，包括：
[0027] 分別對所述第一背景圖像和所述第一幀圖像進行平滑處理操作；
[0028] 將經(jīng)過平滑處理操作后的第一背景圖像和所述第一幀圖像分別進行拉普拉斯圖 像邊緣檢測。
[0029] 此外，在對所述第二幀圖像和所述第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差 分圖像之前，包括：
[0030] 分別對所述第二背景圖像和所述第二幀圖像進行平滑處理操作；
[0031] 將經(jīng)過平滑處理操作后的第二背景圖像和所述第二幀圖像分別進行拉普拉斯圖 像邊緣檢測。
[0032] 一種輸電線路外物入侵檢測裝置，包括背景圖像獲取單元、圖像實時監(jiān)測單元、背 景差分圖像生成單元、背景圖像更新單元、異常目標判斷單元、區(qū)域面積確定單元、外物入 侵確定單元；
[0033] 其中，所述背景圖像獲取單元，用于通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景 圖像；
[0034] 所述圖像實時監(jiān)測單元，用于通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第一幀圖 像；
[0035] 所述背景差分圖像生成單元，用于對所述圖像實時監(jiān)測單元獲取的第一幀圖像和 所述背景圖像獲取單元獲取的第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像；
[0036] 在所述第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件時，所述背景圖像更新單元 根據(jù)一單高斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；
[0037] 所述圖像實時監(jiān)測單元，還用于通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第二幀 圖像；
[0038] 所述背景差分圖像生成單元，還用于對所述圖像實時監(jiān)測單元獲取的第二幀圖像 和所述背景圖像更新單元更新的第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像；
[0039] 所述異常目標判斷單元，用于根據(jù)所述背景差分圖像生成單元生成的第二背景差 分圖像的像素信息判斷所述第二背景差分圖像中是否存在異常目標；
[0040] 在所述第二背景差分圖像中存在異常目標時，所述區(qū)域面積確定單元確定所述異 常目標在所述第二背景差分圖像中的區(qū)域面積，并判斷所述區(qū)域面積是否大于一預設閾 值；
[0041] 在所述區(qū)域面積大于所述預設閾值時，所述外物入侵確定單元確定所述輸電線路 當前有外物入侵。
[0042] 具體的，所述背景圖像更新單元中的單高斯背景更新模型為：
[0043] B1(.V,v) = (1-3)*Bt_x(.r, v) +d* I1 (.v, v)
[0044]其中，Bt為所述第二背景圖像；Bt_i為所述第一背景圖像；3為背景更新率；It為所 述第一幀圖像。
[0045] 具體的，所述背景圖像更新單元，包括：異常目標判斷模塊和背景圖像更新模塊；
[0046] 所述異常目標判斷模塊，用于根據(jù)所述第一背景差分圖像的像素信息判斷所述第 一背景差分圖像中是否存在異常目標；
[0047] 在所述第一背景差分圖像中存在異常目標時，所述背景圖像更新模塊根據(jù)所述單 高斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0048] 具體的，所述背景圖像更新單元，包括：判斷模塊和背景圖像更新模塊；
[0049] 所述判斷模塊，用于判斷所述第一背景差分圖像的生成時間與所述第一背景圖像 的獲取時間的時間間隔是否大于一預先設置的更新時間閾值；
[0050] 在所述時間間隔大于所述預先設置的更新時間閾值時，所述背景圖像更新模塊根 據(jù)所述單高斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0051] 進一步的，所述輸電線路外物入侵檢測裝置，還包括：
[0052] 平滑處理單元，用于分別對所述第一背景圖像和所述第一幀圖像進行平滑處理操 作；
[0053] 邊緣檢測單元，用于將經(jīng)過平滑處理操作后的第一背景圖像和所述第一幀圖像分 別進行拉普拉斯圖像邊緣檢測。
[0054] 另外，所述平滑處理單元，還用于分別對所述第二背景圖像和所述第二幀圖像進 行平滑處理操作；
[0055] 所述邊緣檢測單元，還用于將經(jīng)過平滑處理操作后的第二背景圖像和所述第二幀 圖像分別進行拉普拉斯圖像邊緣檢測。
[0056] -種輸電線路外物入侵檢測系統(tǒng)，包括固定在輸電線路上的攝像裝置，所述攝像 裝置通過無線網(wǎng)絡與一個或多個監(jiān)控主機連接；所述攝像裝置包括攝像裝置外殼、用于與 輸電線路固定的卡合結構以及一攝像裝置電路；所述攝像裝置電路包括中央處理芯片，所 述中央處理芯片分別連接有無線發(fā)射器、視頻處理芯片和供電電源；所述視頻處理芯片與 一攝像頭連接；所述供電電源包括一蓄電池以及與所述蓄電池連接的太陽能電池板。
[0057] 本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測方法、裝置及系統(tǒng)，能夠根據(jù)一單高 斯背景更新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；再根據(jù)該第二背景圖像確定一 第二背景差分圖像；從而根據(jù)該第二背景差分圖像的像素信息判斷所述第二背景差分圖像 中是否存在異常目標，進而通過異常目標在第二背景差分圖像中的區(qū)域面積確定所述輸電 線路當前有無外物入侵。由于背景圖像的更新，因此確定背景差分圖像更為準確，避免了當 前輸電線路周圍的光照等環(huán)境多變，在檢測時背景圖像可能時刻發(fā)生變化，造成輸電線路 外物入侵檢測受到干擾，檢測結果不準確的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0058] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0059] 圖1為本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測方法的流程圖一；
[0060] 圖2為本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測方法的流程圖二；
[0061]圖3為本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測裝置的結構示意圖一；
[0062] 圖4為本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測裝置的結構示意圖二；
[0063]圖5為本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測系統(tǒng)的結構示意圖；
[0064] 圖6為本發(fā)明實施例中的攝像裝置的結構示意圖；
[0065] 圖7為本發(fā)明實施例中的攝像裝置電路的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0066] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0067] 如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種輸電線路外物入侵檢測方法，包括：
[0068] 步驟101、通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景圖像。
[0069] 步驟102、通過攝像頭實時獲取輸電線路的第一幀圖像。
[0070] 步驟103、對第一幀圖像和第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像。
[0071] 步驟104、若第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更 新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0072] 步驟105、通過攝像頭實時獲取輸電線路的第二幀圖像。
[0073] 步驟106、對第二幀圖像和第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像。
[0074] 步驟107、根據(jù)第二背景差分圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在 異常目標。
[0075] 步驟108、若第二背景差分圖像中存在異常目標，確定異常目標在第二背景差分圖 像中的區(qū)域面積，并判斷區(qū)域面積是否大于一預設閾值。
[0076] 步驟109、若區(qū)域面積大于預設閾值，確定輸電線路當前有外物入侵。
[0077] 本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測方法，能夠根據(jù)一單高斯背景更新模 型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；再根據(jù)該第二背景圖像確定一第二背景差分 圖像；從而根據(jù)該第二背景差分圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在異常 目標，進而通過異常目標在第二背景差分圖像中的區(qū)域面積確定輸電線路當前有無外物入 侵。由于背景圖像的更新，因此確定背景差分圖像更為準確，避免了當前輸電線路周圍的光 照等環(huán)境多變，在檢測時背景圖像可能時刻發(fā)生變化，造成輸電線路外物入侵檢測受到干 擾，檢測結果不準確的問題。
[0078] 具體的，單高斯背景更新模型為：
[0079] B1 (.V,v)=(1-3)* 5(_,(.r,v)+ d* I1 (x,1-)
[0080] 其中，Bt為第二背景圖像；Bη為第一背景圖像；3為背景更新率山為第一幀圖 像。其中，背景更新率可以為0.05至0.4。
[0081] 由于光照等各種因素的影響，背景圖像一般均會發(fā)生變化。要使背景圖像能夠對 外界環(huán)境的變化具有自適應性，從而提高運動檢測的魯棒性，需要對背景圖像進行更新。此 處的背景更新，即用當前幀中發(fā)生變化的信息去修正過去幀建立的背景模型。利用單高斯 背景模型進行背景更新，可以解決背景穩(wěn)定、光線緩變情況下的背景更新。
[0082] 為了使本領域的技術人員更好的了解本發(fā)明，下面列舉一個更為具體的實施例， 如圖2所示，本發(fā)明實施例提供一種輸電線路外物入侵檢測方法，包括：
[0083] 步驟201、通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景圖像。
[0084] 步驟202、通過攝像頭實時獲取輸電線路的第一幀圖像。
[0085] 步驟203、分別對第一背景圖像和第一幀圖像進行平滑處理操作。
[0086] 由于二階導數(shù)對噪聲也比較敏感，在拉普拉斯圖像邊緣檢測之前，需要對圖像進 行平滑濾波出來，消除部分噪聲。
[0087] 圖像平滑處理可以采用均值濾波或中值濾波。均值濾波采用一個奇數(shù)點的窗口在 圖像上滑動，窗口中心點所對應的像素灰度值用窗口內所有像素的平均值替代。均值濾波 雖然降低了圖像噪聲，但圖像的邊緣和細節(jié)也變模糊了。中值濾波也是采用一個奇數(shù)點的 窗口在圖像上滑動，窗口中心點所對應的像素灰度值用窗口內所有像素的中間值替代。中 值濾波不但降低了圖像噪聲，而且保留了圖像的邊緣和細節(jié)。改進的背景差分法采用中值 濾波對輸電線路圖像進行去噪。
[0088] 步驟204、將經(jīng)過平滑處理操作后的第一背景圖像和第一幀圖像分別進行拉普拉 斯圖像邊緣檢測。
[0089] 通過拉普拉斯圖像邊緣檢測，能夠增強圖像中灰度突變處的對比度，使圖像細節(jié) 更加清晰。
[0090] 二維微分算子零交叉點圖像中的邊緣較為細致，具有抑制噪聲的能力和反干擾性 能。拉普拉斯（簡稱Laplacian)算子是線性二次微分算子，具有旋轉不變性，能夠滿足不同 走向的圖像邊界的銳化要求；可以確定一個像素是在邊緣暗的一邊還是亮的一邊。本申請 所采用一Laplacian算子模板進行邊緣檢測，Laplacian算子模板為{-2, -4, -4, -4, -2;-4， 0,8,0，_4 ;_4,8, 24,8，_4 ;_4,0,8,0，_4 ;_2，_4，_4，_4，_2} 〇
[0091] 步驟205、對第一幀圖像和第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像。
[0092] 步驟206、若第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更 新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0093] 具體可以是根據(jù)第一背景差分圖像的像素信息判斷第一背景差分圖像中是否存 在異常目標，并在第一背景差分圖像中存在異常目標時，根據(jù)單高斯背景更新模型將第一 背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0094] 或者可以是判斷第一背景差分圖像的生成時間與第一背景圖像的獲取時間的時 間間隔是否大于一預先設置的更新時間閾值；在時間間隔大于預先設置的更新時間閾值 時，根據(jù)單高斯背景更新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0095] 步驟207、通過攝像頭實時獲取輸電線路的第二幀圖像。
[0096] 值得說明的是，該第一幀圖像和第二幀圖像分別表示第一背景圖像和第二背景圖 像時的當前幀圖像。
[0097] 步驟208、分別對第二背景圖像和第二幀圖像進行平滑處理操作。
[0098] 步驟209、將經(jīng)過平滑處理操作后的第二背景圖像和第二幀圖像分別進行拉普拉 斯圖像邊緣檢測。
[0099] 步驟210、對第二幀圖像和第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像。
[0100] 步驟211、根據(jù)第二背景差分圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在 異常目標。
[0101] 步驟212、若第二背景差分圖像中存在異常目標，確定異常目標在第二背景差分圖 像中的區(qū)域面積，并判斷區(qū)域面積是否大于一預設閾值。若區(qū)域面積大于預設閾值，執(zhí)行步 驟213 ;若該區(qū)域面積小于等于該預設閾值，執(zhí)行步驟214。
[0102] 步驟213、確定輸電線路當前有外物入侵。
[0103] 例如，上述步驟212中的區(qū)域面積可以構成一個人形面積，該外物入侵可能是人 為偷盜行為。
[0104] 步驟214、確定該輸電線路無外物入侵。之后返回執(zhí)行步驟201。
[0105] 例如，上述步驟212中的區(qū)域面積較小，例如構成一只鳥的形狀，則不屬于外物入 侵。
[0106] 本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測方法，能夠根據(jù)一單高斯背景更新模 型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；再根據(jù)該第二背景圖像確定一第二背景差分 圖像；從而根據(jù)該第二背景差分圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在異常 目標，進而通過異常目標在第二背景差分圖像中的區(qū)域面積確定輸電線路當前有無外物入 侵。由于背景圖像的更新，因此確定背景差分圖像更為準確，避免了當前輸電線路周圍的光 照等環(huán)境多變，在檢測時背景圖像可能時刻發(fā)生變化，造成輸電線路外物入侵檢測受到干 擾，檢測結果不準確的問題。
[0107] 對應于上述圖1和圖2的方法實施例，本發(fā)明實施例提供一種輸電線路外物入侵 檢測裝置，如圖3所示，包括背景圖像獲取單元31、圖像實時監(jiān)測單元32、背景差分圖像生 成單元33、背景圖像更新單元34、異常目標判斷單元35、區(qū)域面積確定單元36、外物入侵確 定單元37 ;
[0108] 其中，背景圖像獲取單元31，可以通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景圖 像。
[0109]圖像實時監(jiān)測單元32,可以通過攝像頭實時獲取輸電線路的第一幀圖像。
[0110] 背景差分圖像生成單元33,可以對圖像實時監(jiān)測單元32獲取的第一幀圖像和背 景圖像獲取單元31獲取的第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像。
[0111] 在第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件時，背景圖像更新單元34根據(jù) 一單高斯背景更新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0112]圖像實時監(jiān)測單元32,還可以通過攝像頭實時獲取輸電線路的第二幀圖像。
[0113] 背景差分圖像生成單元33,還可以對圖像實時監(jiān)測單元32獲取的第二幀圖像和 背景圖像更新單元34更新的第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像。
[0114] 異常目標判斷單元35,可以根據(jù)背景差分圖像生成單元33生成的第二背景差分 圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在異常目標。
[0115] 在第二背景差分圖像中存在異常目標時，區(qū)域面積確定單元36確定異常目標在 第二背景差分圖像中的區(qū)域面積，并判斷區(qū)域面積是否大于一預設閾值。
[0116] 在區(qū)域面積大于預設閾值時，外物入侵確定單元37確定輸電線路當前有外物入 侵。
[0117] 具體的，背景圖像更新單元34中的單高斯背景更新模型為：
[0118] B1(.V, I-) = (1 - 3)*Bt_x(.v, r)+d*Z1 (x,r)
[0119] 其中，Bt為第二背景圖像；Bη為第一背景圖像；3為背景更新率山為第一幀圖 像。
[0120] 具體的，如圖4所示，背景圖像更新單元34,包括：異常目標判斷模塊341和背景 圖像更新模塊342。
[0121] 異常目標判斷模塊341，可以根據(jù)第一背景差分圖像的像素信息判斷第一背景差 分圖像中是否存在異常目標。
[0122] 在第一背景差分圖像中存在異常目標時，背景圖像更新模塊342根據(jù)單高斯背景 更新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0123] 具體的，如圖4所示，背景圖像更新單元34還包括：判斷模塊343。
[0124] 判斷模塊343,可以判斷第一背景差分圖像的生成時間與第一背景圖像的獲取時 間的時間間隔是否大于一預先設置的更新時間閾值。
[0125] 在時間間隔大于預先設置的更新時間閾值時，背景圖像更新模塊342根據(jù)單高斯 背景更新模型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
[0126] 進一步的，如圖4所示，輸電線路外物入侵檢測裝置，還包括：
[0127] 平滑處理單元38,可以分別對第一背景圖像和第一幀圖像進行平滑處理操作。
[0128] 邊緣檢測單元39,可以將經(jīng)過平滑處理操作后的第一背景圖像和第一幀圖像分別 進行拉普拉斯圖像邊緣檢測。
[0129] 另外，平滑處理單元38,還可以分別對第二背景圖像和第二幀圖像進行平滑處理 操作。
[0130] 邊緣檢測單元39,還可以將經(jīng)過平滑處理操作后的第二背景圖像和第二幀圖像分 別進行拉普拉斯圖像邊緣檢測。
[0131] 值得說明的是，本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測裝置的具體實現(xiàn)方式 可以參見上述圖1和圖2所示的方法實施例，此處不再贅述。
[0132] 本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測裝置，能夠根據(jù)一單高斯背景更新模 型將第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像；再根據(jù)該第二背景圖像確定一第二背景差分 圖像；從而根據(jù)該第二背景差分圖像的像素信息判斷第二背景差分圖像中是否存在異常 目標，進而通過異常目標在第二背景差分圖像中的區(qū)域面積確定輸電線路當前有無外物入 侵。由于背景圖像的更新，因此確定背景差分圖像更為準確，避免了當前輸電線路周圍的光 照等環(huán)境多變，在檢測時背景圖像可能時刻發(fā)生變化，造成輸電線路外物入侵檢測受到干 擾，檢測結果不準確的問題。
[0133] 本發(fā)明實施例提供一種輸電線路外物入侵檢測系統(tǒng)，如圖5所示，包括固定在輸 電線路51上的攝像裝置52,攝像裝置52通過無線網(wǎng)絡53與一個或多個監(jiān)控主機54連接。 如圖6所示，該攝像裝置52包括攝像裝置外殼521、用于與輸電線路51固定的卡合結構522 以及一攝像裝置電路523。如圖7所示，該攝像裝置電路523包括中央處理芯片61，中央處 理芯片61分別連接有無線發(fā)射器62、視頻處理芯片63和供電電源64。視頻處理芯片63 與一攝像頭65連接。供電電源64包括一蓄電池641以及與蓄電池641連接的太陽能電池 板 642。
[0134] 本發(fā)明實施例提供的輸電線路外物入侵檢測系統(tǒng)，能夠對輸電線路外物入侵進行 監(jiān)測，并通過無線網(wǎng)絡可以將攝像裝置記錄的圖像信息發(fā)送到多臺監(jiān)控主機上進行圖像處 理。
[0135] 本領域內的技術人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序 產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實 施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機 可用存儲介質（包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等）上實施的計算機程序產(chǎn) 品的形式。
[0136] 本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備（系統(tǒng)）、和計算機程序產(chǎn)品的流程 圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一 流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合?？商峁┻@些計算 機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理 器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生 用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能 的裝置。
[0137] 這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特 定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指 令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或 多個方框中指定的功能。
[0138] 這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計 算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或 其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖 一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0139] 本發(fā)明中應用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例 的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員， 依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內 容不應理解為對本發(fā)明的限制。
【權利要求】
1. 一種輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，包括： 通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景圖像； 通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第一幀圖像； 對所述第一幀圖像和所述第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像； 若所述第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更新模型將 所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像； 通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第二幀圖像； 對所述第二幀圖像和所述第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像； 根據(jù)所述第二背景差分圖像的像素信息判斷所述第二背景差分圖像中是否存在異常 目標； 若所述第二背景差分圖像中存在異常目標，確定所述異常目標在所述第二背景差分圖 像中的區(qū)域面積，并判斷所述區(qū)域面積是否大于一預設閾值； 若所述區(qū)域面積大于所述預設閾值，確定所述輸電線路當前有外物入侵。
2. 根據(jù)權利要求1所述的輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，所述單高斯背景 更新模型為：
其中，Bt為所述第二背景圖像；Bt_i為所述第一背景圖像；3為背景更新率；1,為所述第 一幀圖像。
3. 根據(jù)權利要求2所述的輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，所述若所述第一 背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更新模型將所述第一背景圖 像更新為一幀第二背景圖像，包括： 根據(jù)所述第一背景差分圖像的像素信息判斷所述第一背景差分圖像中是否存在異常 目標； 若所述第一背景差分圖像中存在異常目標，根據(jù)所述單高斯背景更新模型將所述第一 背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
4. 根據(jù)權利要求2所述的輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，所述若所述第一 背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件，根據(jù)一單高斯背景更新模型將所述第一背景圖 像更新為一幀第二背景圖像，包括： 判斷所述第一背景差分圖像的生成時間與所述第一背景圖像的獲取時間的時間間隔 是否大于一預先設置的更新時間閾值； 若所述時間間隔大于所述預先設置的更新時間閾值，根據(jù)所述單高斯背景更新模型將 所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
5. 根據(jù)權利要求1-4任一項所述的輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，在對所 述第一幀圖像和所述第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像之前，包括： 分別對所述第一背景圖像和所述第一幀圖像進行平滑處理操作； 將經(jīng)過平滑處理操作后的第一背景圖像和所述第一幀圖像分別進行拉普拉斯圖像邊 緣檢測。
6. 根據(jù)權利要求5所述的輸電線路外物入侵檢測方法，其特征在于，在對所述第二幀 圖像和所述第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像之前，包括： 分別對所述第二背景圖像和所述第二幀圖像進行平滑處理操作； 將經(jīng)過平滑處理操作后的第二背景圖像和所述第二幀圖像分別進行拉普拉斯圖像邊 緣檢測。
7. -種輸電線路外物入侵檢測裝置，其特征在于，包括背景圖像獲取單元、圖像實時監(jiān) 測單元、背景差分圖像生成單元、背景圖像更新單元、異常目標判斷單元、區(qū)域面積確定單 元、外物入侵確定單元； 其中，所述背景圖像獲取單元，用于通過一攝像頭獲取輸電線路的一幀第一背景圖 像； 所述圖像實時監(jiān)測單元，用于通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第一幀圖像； 所述背景差分圖像生成單元，用于對所述圖像實時監(jiān)測單元獲取的第一幀圖像和所述 背景圖像獲取單元獲取的第一背景圖像進行背景差分，生成第一背景差分圖像； 在所述第一背景差分圖像滿足一預先設置的更新條件時，所述背景圖像更新單元根據(jù) 一單高斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像； 所述圖像實時監(jiān)測單元，還用于通過所述攝像頭實時獲取所述輸電線路的第二幀圖 像； 所述背景差分圖像生成單元，還用于對所述圖像實時監(jiān)測單元獲取的第二幀圖像和所 述背景圖像更新單元更新的第二背景圖像進行背景差分，生成第二背景差分圖像； 所述異常目標判斷單元，用于根據(jù)所述背景差分圖像生成單元生成的第二背景差分圖 像的像素信息判斷所述第二背景差分圖像中是否存在異常目標； 在所述第二背景差分圖像中存在異常目標時，所述區(qū)域面積確定單元確定所述異常目 標在所述第二背景差分圖像中的區(qū)域面積，并判斷所述區(qū)域面積是否大于一預設閾值； 在所述區(qū)域面積大于所述預設閾值時，所述外物入侵確定單元確定所述輸電線路當前 有外物入侵。
8. 根據(jù)權利要求7所述的輸電線路外物入侵檢測裝置，其特征在于，所述背景圖像更 新單元中的單高斯背景更新模型為：
其中，Bt為所述第二背景圖像；Bt_i為所述第一背景圖像；3為背景更新率；1,為所述第 一幀圖像。
9. 根據(jù)權利要求8所述的輸電線路外物入侵檢測裝置，其特征在于，所述背景圖像更 新單元，包括：異常目標判斷模塊和背景圖像更新模塊； 所述異常目標判斷模塊，用于根據(jù)所述第一背景差分圖像的像素信息判斷所述第一背 景差分圖像中是否存在異常目標； 在所述第一背景差分圖像中存在異常目標時，所述背景圖像更新模塊根據(jù)所述單高斯 背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
10. 根據(jù)權利要求8所述的輸電線路外物入侵檢測裝置，其特征在于，所述背景圖像更 新單元，包括：判斷模塊和背景圖像更新模塊； 所述判斷模塊，用于判斷所述第一背景差分圖像的生成時間與所述第一背景圖像的獲 取時間的時間間隔是否大于一預先設置的更新時間閾值； 在所述時間間隔大于所述預先設置的更新時間閾值時，所述背景圖像更新模塊根據(jù)所 述單高斯背景更新模型將所述第一背景圖像更新為一幀第二背景圖像。
11. 根據(jù)權利要求7-10任一項所述的輸電線路外物入侵檢測裝置，其特征在于，還包 括： 平滑處理單元，用于分別對所述第一背景圖像和所述第一幀圖像進行平滑處理操作； 邊緣檢測單元，用于將經(jīng)過平滑處理操作后的第一背景圖像和所述第一幀圖像分別進 行拉普拉斯圖像邊緣檢測。
12. 根據(jù)權利要求11所述的輸電線路外物入侵檢測裝置，其特征在于，所述平滑處理 單元，還用于分別對所述第二背景圖像和所述第二幀圖像進行平滑處理操作； 所述邊緣檢測單元，還用于將經(jīng)過平滑處理操作后的第二背景圖像和所述第二幀圖像 分別進行拉普拉斯圖像邊緣檢測。
13. -種輸電線路外物入侵檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括固定在輸電線路上的攝像裝 置，所述攝像裝置通過無線網(wǎng)絡與一個或多個監(jiān)控主機連接；所述攝像裝置包括攝像裝置 外殼、用于與輸電線路固定的卡合結構以及一攝像裝置電路；所述攝像裝置電路包括中央 處理芯片，所述中央處理芯片分別連接有無線發(fā)射器、視頻處理芯片和供電電源；所述視頻 處理芯片與一攝像頭連接；所述供電電源包括一蓄電池以及與所述蓄電池連接的太陽能電 池板。
【文檔編號】G01V8/10GK104483712SQ201410746534
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權日:2014年12月9日
【發(fā)明者】趙玉芳, 黃文娟, 吳世新, 宣東海, 馬琳, 李海濤 申請人:北京國網(wǎng)富達科技發(fā)展有限責任公司