[发明专利]一种基于红外热成像的输电通道预警系统及其预警方法

权利要求书

1.一种基于红外热成像的输电通道预警系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集输电通道附近的红外图像；

图像处理模块，与所述图像采集模块相连，用于对所述红外图像进行处理；

预警目标识别模块，与所述图像处理模块相连，为一经训练的机器学习模型，经处理的所述红外图像输入所述预警目标识别模块输出报警目标。

2.根据权利要求1所述的基于红外热成像的输电通道预警系统，其特征在于，所述图像处理模块包括图像分割处理模块、二值处理模块以及腐蚀处理模块，所述二值处理模块与所述图像采集模块相连，所述腐蚀处理模块的输入端与所述二值处理模块相连，所述腐蚀处理模块的输出端与所述图像分割处理模块相连，所述图像分割处理模块输出至所述预警目标识别模块。

3.根据权利要求2所述的基于红外热成像的输电通道预警系统，其特征在于，所述图像采集模块为红外摄像头。

4.根据权利要求3所述的基于红外热成像的输电通道预警系统，其特征在于，所述红外摄像头设置于无人机上或输电线路杆塔上。

5.根据权利要求2所述的基于红外热成像的输电通道预警系统，其特征在于，所述预警目标识别模块为使用标准图像进行训练的机器学习模型。

6.基于权利要求1所述的基于红外热成像的输电通道预警系统的预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、红外图像数据采集，通过图像采集模块采集输电通道附近的红外图像；

S2、红外图像数据处理，通过图像处理模块对所述红外图像进行处理，获得待识别目标图像；以及

S3、报警目标识别，将所述待识别目标图像输入预警目标识别模块输出报警目标。

7.根据权利要求6所述的基于红外热成像的输电通道预警系统的预警方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S2.1、对采集到的红外图像进行二值化处理，得到二值图像B，二值化公式为公式(1)：

公式(1)中，T为预警系统预先设定的温度值；

S2.2、对二值图像B进行腐蚀处理，腐蚀模板设计为3*3大小的图像区域，消除孤立点；

S2.3、计算步骤S2.2得到的图像区域的外轮廓，取最大外轮廓K；

S2.4、将步骤S2.3得到的图像区域内的原始红外图像分割出图像前景，计算前景像素数量，如超过阈值N，则认为电力设置出现故障、或者出现非法入侵人员、动物或者车辆，进行报警。

8.根据权利要求7所述的基于红外热成像的输电通道预警系统的预警方法，其特征在于，所述S2.4中分割出图像前景，包括如下步骤：

S2.4.1、将图像区域内的原始红外图像分割为前景和背景；

S2.4.2、对区域K外部的每一像素n，初始化像素n的标签α_n＝0，对区域K内部的每一个像素初始化标签α_n＝1；

S2.4.3、对每个像素分配高斯混合模型中的高斯分量，如公式(2)所示：

公式(2)中，Kn为第n个像素对应的高斯分量，Kn∈{1,...K}；

S2.4.4、对于给定的图像数据Z，学习优化高斯混合模型的参数；

S2.4.5、进行分割估计，重复步骤S2.4.1至S2.4.3，得到图像前景。