专利汇可以提供一种基于双目视觉的变电站异物检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于 双目视觉 的变电站异物检测方法,包括以下步骤:S1:在变电站内均匀布置多组双目摄像头;S2:获取双目摄像头内外参数;S3:划分出不同等级的安全警戒区域,保存安全警戒区域的 顶点 三维坐标值并构建 数据库 ;S4:对动态目标进行双目预处理操作并提取5对特征点的 像素 坐标,计算动态目标的三维坐标值、侵入速度和运动方向;S5:结合动态目标的三维坐标值、侵入速度和运动方向,综合判断动态目标入侵程度。与 现有技术 相比,本发明可以获取待检测目标的深度值,还原出检测对象的真实三维坐标;可以精准判断异物所处区域,进而得出异物前进方向和前进速度,综合评判异物入侵等级,合理的采取相应措施。,下面是一种基于双目视觉的变电站异物检测方法专利的具体信息内容。
1.一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在变电站内均匀布置多组双目摄像头,使监控范围覆盖整个变电站;
S2:对双目摄像头进行标定,获取内外参数;
S3:针对各双目摄像头的检测场景,划分出不同等级的安全警戒区域,保存安全警戒区域的顶点三维坐标值并构建数据库;
S4:双目摄像头的左右相机同时采集视频数据并利用三帧差法提取动态目标,对动态目标进行双目预处理操作并提取5对特征点的像素坐标,利用三角测量原理计算动态目标的三维坐标值、侵入速度和运动方向;
S5:结合动态目标的三维坐标值、侵入速度和运动方向,综合判断动态目标入侵程度。
2.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S1中,双目摄像头检测的画面中包含变电站围墙边缘和站内道路。
3.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S2中,利用张正友棋盘格标定获得左右相机的内部参数,通过立体标定获得左右相机的外部参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S3中,结合电力设备安全距离要求,划分出预警区域和报警区域,利用标定好的双目摄像头计算当前场景的三维坐标信息,并将预警区域和报警区域的立体空间顶点的三维坐标数据保存到数据库中。
5.根据权利要求4所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的预警区域和报警区域均为立方体区域,每个区域保存对角2个顶点的三维坐标数据存储至数据库中,每个检测场景下有多组预警区域和报警区域。
6.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S4中,左右两台相机在同一时刻分别利用三帧差法提取动态目标,通过SURF匹配算法匹配左右两幅图片,并选取最可靠的5对特征点计算该动态目标所处的空间位置,间隔一段时间后再次提取动态目标三维坐标并计算侵入速度和运动方向,结合动态目标三维坐标值、侵入速度和运动方向,综合判断动态目标入侵程度。
7.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S4中,动态目标的特征点提取过程包括以下流程:
左右两摄像机在各自的视频数据中同时选取三帧图像,令当前视频帧与前一帧视频数据以及前两帧视频数据分别做差分运算,获取特征图像;
在特征图像中选取动态目标的最小内接矩形,并记录该矩形范围的顶点坐标数据;
利用所述的顶点坐标数据,在最小内接矩形范围内对左右两幅图像中的异物进行匹配,保存5对特征点的原始像素坐标;
计算每一对特征点的视差值,结合三角测量原理,还原出动态目标在检测场景下的三维坐标值。
8.根据权利要求7所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的特征图像计算过程包括:
左右两摄像机在各自的视频数据中同时选取三帧图像记为Ik-2、Ik-1、Ik,其中当前帧Ik分别与前一帧Ik-1数据以及前两帧Ik-2数据分别做差分运算,获取差分图像D1(x,y)与D2(x,y);
对差分图像D1(x,y)与D2(x,y)进行阈值化处理:
其中,Tn为设定阈值;
利用像素间的与运算去除影响区域从而得到特征图像F(x,y),即:
F(x,y)=B1(x,y)∧B2(x,y)。
9.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S4中,动态目标的运动方向计算方法为:在图像上选取一条虚拟参考线,获取一个目标点在两个时刻的位置连线,利用虚拟参考线与连线之间的夹角计算动态目标的运动方向。
10.根据权利要求4所述的一种基于双目视觉的变电站异物检测方法,其特征在于,所述的步骤S5中,若在监控范围内动态目标的三维坐标不属于安全警戒区域,则不采取报警操作;
若动态目标的三维坐标已经进入预警区域,则引入该动态目标的速度与前进方向因素,若动态目标的前进速度与运动方向均处于安全阈值以内,则不采取预警措施,若动态目标的前进速度与运动方向至少有一个处于安全阈值以外,则立即采取预警措施;
若动态目标的三维坐标处于报警区域,则立即启动报警程序并采取报警措施。
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