[发明专利]基于运动背景的绝缘子实时目标识别和跟踪装置

摘要

本发明涉及一种电力系统中绝缘子监测装置，特别是一种基于运动背景的绝缘子实时目标识别和跟踪装置，包括有飞行机器设备、地面控制系统和通信模块，飞行机器设备包括有飞行系统和控制处理装置，其结构要点在于，控制处理装置安装在飞行系统上，其包括有图像成像探测部件及图像信号处理部件。本发明将目标绝缘子探测得到的图像的处理安装在飞行机器设备上，实现基于运动分析的绝缘子检测只在视频窗口中的小区域内进行检测，大大减小了通信传输时间，提高算法运行速度，另外，准确的跟踪减小了对目标绝缘子的搜索范围，使得绝缘子的检测与人体跟踪几乎是同步进行，达到了准确跟踪绝缘子的目的，保证了检测绝缘子的准确度和精度。

主权项

基于运动背景的绝缘子实时目标识别和跟踪装置，包括有飞行机器设备、地面控制系统和通信模块，飞行机器设备包括有飞行系统和控制处理装置，其结构要点在于，控制处理装置安装在飞行系统上，其包括有图像成像探测部件及图像信号处理部件，图像成像探测部件包括依序电连接的成像装置、转换电路和采集电路，图像信号处理部件包括有相互连接的图像预处理装置和识别跟踪处理装置，采集电路的输出端与图像预处理装置连接，识别跟踪处理装置通过通信模块与地面控制系统连接；成像装置获取目标绝缘子的视频图像，通过转换电路转换为数字数据信号，采集电路采集该数字数据信号后发送给图像预处理装置；图像预处理装置接收到采集电路发送过来的信号后，将图像进行灰度化处理，然后进行中值滤波，将图像平滑化，之后再进行直方图均衡化处理，增强图像对比度；识别跟踪处理装置包括有提取装置、绝缘子运动行为数学模型、预测装置、判断处理装置；提取装置对预处理过的图像进行纹理特征提取，根据提取的目标绝缘子的纹理特征对绝缘子进行检测；绝缘子运动行为数学模型是利用卡尔曼滤波对视频中的绝缘子区域进行跟踪，根据上一步给出的当前测量值，对绝缘子重心的位移、速度和加速度进行估计的数学模型；获取绝缘子运动区域的数据，根据绝缘子运动行为数学模型对目标绝缘子进行跟踪，预测装置根据数学模型的设置要求对绝缘子重心在下一帧图案进行预测，判断处理装置接收下一帧图像，并判断预测得到的绝缘子重心是否落在下一帧图像检测到的绝缘子的跟踪窗口内，如果是，则认定上一帧中的绝缘子和下一帧的绝缘子相匹配，之后根据新得到的测量值对系统状态进行跟踪。