[发明专利]一种输电通道外破防护的图像匹配方法及监测系统

说明书

本发明公开了一种输电通道外破防护的图像匹配方法及监测系统，系统包括多个监测模块和控制中心，监测模块均包括电源模块、声光告警模块、图像监测模块、主控制系统和通信模块，图像监测模块检测铁塔两侧线路通道的图像，并将图像传输给主控制系统；主控制系统采用基于Haar特征密度图的图像匹配方法进行隐患检测，当检测出存在隐患时，通知声光告警模块进行告警；本发明采用Haar特征密度图滤波，能够有效的去除由于微小扰动所引起的匹配失败的离散像素点，在保证大块连通域本身没有损失的同时，还能够很好的保留其内部及周围的离散点，与像素图像进行匹配。

技术领域

本发明涉及一种输电通道外破防护的图像匹配方法及监测系统。

背景技术

随着国民经济的发展，各行各业对电力的需求不断扩大，各种人为和自然事故导致的断电造成的损失也越来越大。如何提早发现、处理和预防危害输电线路的自然灾害及意外事故，时刻保障电力正常供应，成为人们关注的焦点。

目前在我国许多地方已开始通过在各个高压输电线路的杆塔上安装图像/视频监测装置来监控线路通道环境，代替传统的人工巡线。原有的图像/视频监测，寿命短、可靠性低、隐患检测不智能。现场的图像/视频监测装置将拍摄的视频传回服务器，再由人工观察来排查隐患，工作量非常大，而且主观性强，效率低下。

随着智能信息处理技术的发展，人们开始探索利用图像匹配技术进行安全检测的方法，也取得了一定的进展。但是，由于输电线路或通道多设置于复杂的野外场景，且气象条件不佳，杆塔本身会产生一定的晃动，尤其是对于电压等级较高的大型铁塔，晃动的幅度更大，背景中的目标会产生晃动或者舞动以及天气、云彩和光照等都会影响拍摄照片效果，受到影响的图像，对于输电通道外破防护效果并不好。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种输电通道外破防护的图像匹配方法及监测系统，本发明能快速检测线路通道隐患，及时将隐患信息反馈。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

输电通道外破防护的图像匹配方法，包括以下步骤：

(1)对待匹配图像与参考图像进行差分处理，得到差分图像；

(2)对图像进行二值化处理；

(3)计算二值化后差分图像的Haar特征，得到对应的Haar特征密度图；

(4)基于Haar特征密度图对二值化后的图像进行滤波，得到最终匹配结果。

所述步骤(1)中，将待匹配图像与参考图像转换至RGB、HSV、YUV和Lab四个颜色空间，并在四个颜色空间中分别获得差分图像。

所述步骤(2)中，将除了色调通道的差分图像的其余通道差分图像进行加权融合。

进一步的，分离通道，将除了H通道的差分图像的其余11个通道差分图像进行加权融合，融合过程如下：

其中，I_l(x,y)表示第l个通道的差分图像中坐标(x,y)处图像I的像素值；F(x,y)表示坐标(x,y)处融合后图像F的像素值；N表示需要融合的图像数量；k_i表示尺度窗口的大小，α_i表示尺度的权重，N＝11。

进一步的，所述步骤(3)中，二值化的处理包括：

(3-1)统计图像中各个灰度级的像素数量，并对其进行归一化处理；

(3-2)根据统计的像素数量归一化结果，确定二值化的最优阈值；

(3-3)根据确定的最优阈值，对图像进行灰度二值化处理。