一種輸電線路跟蹤方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種輸電線路跟蹤方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高壓、大功率、長(zhǎng)距離的輸電線路已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈?國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的能源供給。輸電線路經(jīng)過(guò)的地理環(huán)境也日趨復(fù)雜，容易受到自然等周 圍環(huán)境的影響。傳統(tǒng)的輸電線路人工巡檢不僅耗時(shí)長(zhǎng)，危險(xiǎn)性高，還只能檢測(cè)出地面、桿塔 底部、絕緣子自爆等簡(jiǎn)單的缺陷，因此利用飛行器對(duì)輸電線路進(jìn)行巡檢已經(jīng)成為當(dāng)前電力 行業(yè)的必然趨勢(shì)。
[0003] 發(fā)明人經(jīng)過(guò)多次的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，由于輸電線路桿塔因地勢(shì)變化原因往往存在高低起 伏，且線路本身有一定的弧度，因此在利用飛行器進(jìn)行輸電線路的巡檢時(shí)，需要手動(dòng)控制搭 載檢測(cè)設(shè)備的云臺(tái)或者吊艙使得輸電線路始終處于視角范圍內(nèi)，因此，會(huì)造成巡線員的高 負(fù)荷工作量，而巡線員的高負(fù)荷工作會(huì)導(dǎo)致其對(duì)輸電線路檢測(cè)的效率及準(zhǔn)確率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種輸電線路的跟蹤方法，能夠?qū)崟r(shí)有效的對(duì) 輸電線路進(jìn)彳丁跟蹤，提尚線路檢測(cè)的效率及準(zhǔn)確率。
[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種輸電線路跟蹤方法，包括：
[0006] 利用ratio算子，對(duì)采集的連續(xù)視頻幀中的第一幀視頻中的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)， 獲得所述第一幀視頻中的圖像對(duì)應(yīng)的邊緣二值圖；
[0007] 對(duì)所述邊緣二值圖進(jìn)行hough變換，檢測(cè)所述邊緣二值圖中的直線段；
[0008] 依據(jù)輸電線路的特征向量，對(duì)檢測(cè)出的各個(gè)直線段進(jìn)行篩選及合并，并輸出經(jīng)過(guò) 合并的輸電線路直線，保存當(dāng)前輸出的輸電線路直線的hough空間參數(shù)；
[0009] 結(jié)合所述第一幀視頻輸出的輸電線路直線的hough空間參數(shù)，應(yīng)用粒子濾波依次 計(jì)算所述第一幀視頻的各個(gè)后續(xù)視頻幀的hough空間參數(shù)，依據(jù)計(jì)算的各個(gè)hough空間參 數(shù)輸出輸電線路直線；
[0010] 對(duì)跟蹤得到的輸電線路直線利用貝葉斯分類器進(jìn)行線路判斷，得到判斷結(jié)果，所 述判斷結(jié)果表明所述輸電線路直線是否為正確的輸電線路。
[0011] 上述的方法，優(yōu)選的，所述依據(jù)輸電線路的特征向量，輸出經(jīng)過(guò)合并的輸電線路直 線包括：
[0012] 判定當(dāng)前合并得到的輸電線路直線所對(duì)應(yīng)的圖像幀；
[0013] 在當(dāng)前輸電線路直線對(duì)應(yīng)的圖像幀為非首幀圖像的情況下，對(duì)經(jīng)過(guò)合并的輸電線 路直線進(jìn)行貝葉斯分類；
[0014] 當(dāng)分類結(jié)果大于第一預(yù)設(shè)分類閾值時(shí)，對(duì)所述經(jīng)過(guò)合并的輸電線路直線進(jìn)行輸 出。
[0015] 上述的方法，優(yōu)選的，所述依據(jù)計(jì)算的各個(gè)hough空間參數(shù)輸出輸電線路直線包 括：
[0016] 對(duì)應(yīng)用粒子濾波計(jì)算的后續(xù)視頻幀中每一幀的hough空間參數(shù)進(jìn)行模版匹配；
[0017] 通過(guò)模版匹配獲得粒子濾波中粒子的權(quán)重；
[0018] 結(jié)合所述粒子權(quán)重，當(dāng)粒子濾波匹配的最大匹配值大于預(yù)設(shè)匹配閾值時(shí)，對(duì)計(jì)算 獲得的輸電線路直線進(jìn)行輸出。
[0019] 上述的方法，優(yōu)選的，所述對(duì)跟蹤得到的輸電線路直線利用貝葉斯分類器進(jìn)行線 路判斷，得到判斷結(jié)果，包括：
[0020] 調(diào)取滑動(dòng)窗口，沿跟蹤得到的輸電線路直線進(jìn)行滑動(dòng)，求取稀疏投影后的低維度 特征，將所述低維度特征輸入至貝葉斯分類器進(jìn)行貝葉斯分類；
[0021] 當(dāng)所述貝葉斯分類器輸出的分類結(jié)果大于第二分類閾值時(shí)，得到判定粒子濾波輸 出的輸電線路直線為正確的輸電線路的判斷結(jié)果。
[0022] 上述的方法，優(yōu)選的，在得到判斷結(jié)果之后，所述方法還包括：
[0023] 基于所述判斷結(jié)果，返回執(zhí)行所述利用ratio算子，對(duì)采集的連續(xù)視頻幀中的第 一幀視頻中的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，獲得所述第一幀視頻中的圖像對(duì)應(yīng)的邊緣二值圖，以對(duì) 采集的連續(xù)視頻幀中的輸電線路的重新跟蹤，得到重新跟蹤得到的輸電線路直線。
[0024] 一種輸電線路跟蹤系統(tǒng)，包括：
[0025] 第一檢測(cè)單元，用于利用ratio算子，對(duì)采集的連續(xù)視頻幀中的第一幀視頻中的 圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，獲得所述第一幀視頻中的圖像對(duì)應(yīng)的邊緣二值圖；
[0026] 第二檢測(cè)單元，用于對(duì)所述邊緣二值圖進(jìn)行hough變換，檢測(cè)所述邊緣二值圖中 的直線段；
[0027] 輸出單元，用于依據(jù)輸電線路的特征向量，對(duì)檢測(cè)出的各個(gè)直線段進(jìn)行篩選及合 并，并輸出經(jīng)過(guò)合并的輸電線路直線，保存當(dāng)前輸出的輸電線路直線的hough空間參數(shù)；
[0028] 跟蹤單元，用于結(jié)合所述第一幀視頻輸出的輸電線路直線的hough空間參數(shù)，應(yīng) 用粒子濾波依次計(jì)算所述第一幀視頻的各個(gè)后續(xù)視頻幀的hough空間參數(shù)，依據(jù)計(jì)算的各 個(gè)hough空間參數(shù)輸出輸電線路直線；
[0029] 評(píng)估單元，用于對(duì)跟蹤得到的輸電線路直線利用貝葉斯分類器進(jìn)行線路判斷，得 到判斷結(jié)果，所述判斷結(jié)果表明所述輸電線路直線是否為正確的輸電線路。
[0030] 上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述輸出單元包括：
[0031] 判定子單元，用于判定當(dāng)前合并得到的輸電線路直線所對(duì)應(yīng)的圖像幀，在所述輸 電線路直線對(duì)應(yīng)的圖像幀為非首幀圖像的情況下，觸發(fā)分類子單元；
[0032] 分類子單元，對(duì)經(jīng)過(guò)合并的輸電線路直線進(jìn)行貝葉斯分類，在分類結(jié)果大于第一 預(yù)設(shè)分類閾值時(shí)，對(duì)所述經(jīng)過(guò)合并的輸電線路直線進(jìn)行輸出。
[0033] 上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述跟蹤單元包括：
[0034] 匹配子單元，用于對(duì)應(yīng)用粒子濾波計(jì)算的后續(xù)視頻幀中每一幀的hough空間參數(shù) 進(jìn)行模版匹配；
[0035] 獲得子單元，用于通過(guò)模板匹配獲得粒子濾波中粒子的權(quán)重，結(jié)合所述粒子的權(quán) 重，當(dāng)粒子濾波匹配的最大匹配值大于預(yù)設(shè)匹配閾值時(shí)，對(duì)計(jì)算獲得的輸電線路直線進(jìn)行 輸出。
[0036] 上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述評(píng)估單元包括：
[0037] 調(diào)取子單元，用于調(diào)取滑動(dòng)窗口，沿跟蹤得到的輸電線路直線進(jìn)行滑動(dòng)，求取稀疏 投影后的低維度特征，將所述低維度特征輸入至貝葉斯分類器進(jìn)行貝葉斯分類，當(dāng)所述貝 葉斯分類器輸出的分類結(jié)果大于第二分類閾值時(shí)，得到判定粒子濾波輸出的輸電線路直線 為正確的輸電線路的判斷結(jié)果。
[0038] 上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，還包括：
[0039] 再跟蹤觸發(fā)單元，在所述評(píng)估單元得到判斷結(jié)果之后，用于基于所述判斷結(jié)果，返 回執(zhí)行所述利用ratio算子，對(duì)采集的連續(xù)視頻幀中的第一幀視頻中的圖像進(jìn)行邊緣檢 測(cè)，獲得所述第一幀視頻中的圖像對(duì)應(yīng)的邊緣二值圖，以對(duì)采集的連續(xù)視頻幀中的輸電線 路的重新跟蹤，得到重新跟蹤得到的輸電線路直線。
[0040] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點(diǎn)：
[0041] 在本發(fā)明中公開(kāi)了一種輸電線路跟蹤方法，利用ratio算子，對(duì)采集的連續(xù)視頻 幀中的第一幀視頻中的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，獲得所述第一幀視頻中的圖像對(duì)應(yīng)的邊緣二值 圖；對(duì)所述邊緣二值圖進(jìn)行hough變換，檢測(cè)所述邊緣二值圖中的直線段；依據(jù)輸電線路的 特征向量，對(duì)檢測(cè)出的各個(gè)直線段進(jìn)行篩選及合并，并輸出經(jīng)過(guò)合并的輸電線路直線，保存 當(dāng)前輸出的輸電線路直線的hough空間參數(shù)；結(jié)合所述第一幀視頻輸出的輸電線路直線的 hough空間參數(shù)，應(yīng)用粒子濾波依次計(jì)算所述第一幀視頻的各個(gè)后續(xù)視頻幀的hough空間 參數(shù)，依據(jù)計(jì)算的各個(gè)hough空間參數(shù)輸出輸電線路直線，進(jìn)而對(duì)跟蹤得到的輸電線路直 線利用貝葉斯分類器進(jìn)行線路判斷，得到判斷結(jié)果，所述判斷結(jié)果表明所述輸電線路直線 是否為正確的輸電線路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的跟蹤評(píng)估。
[0042] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑妮旊娋€路跟蹤方法，將對(duì)直線的跟蹤，轉(zhuǎn)換為對(duì)直線的hough空間 的參數(shù)值的追蹤，采用粒子濾波算法，粒子的豐富性使得跟蹤對(duì)較大范圍內(nèi)的直線參數(shù)變 化具有良好的包容性，跟蹤范圍更廣，本申請(qǐng)無(wú)需巡線員需要時(shí)長(zhǎng)手動(dòng)操作云臺(tái)或吊艙使 得線路始終處于視角范圍內(nèi)，而是自動(dòng)利用采集到的連續(xù)視頻幀進(jìn)行輸電線路跟蹤，從而 在一定程度上能夠明顯減輕巡線員的高負(fù)荷工作量，進(jìn)而提高對(duì)輸電線路檢測(cè)的效率及準(zhǔn) 確性。
[0043] 進(jìn)一步的，本申請(qǐng)中利用貝葉斯分類器對(duì)跟蹤得到的輸電線路直線進(jìn)行判斷，進(jìn) 而排除輸電線路的誤跟蹤及其他相似直線的干擾，以提高輸電線路檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明