基于運動目標檢測算法的輸電線路防外力破壞研究

摘 要：隨著近年來電網建設的步伐加快，東部經濟發達的沿海省份地區，輸配電網絡大量穿越城市、鄉村，受到人們生活、生產活動的干擾，出現一些人為的外力破壞事件，給人們的生活生產活動帶來了極大的損失，本文通過對論文針對工程實踐中對于大型機械進行識別判斷的應用需求，提出基于熵的運動檢測算法，首先劃定場景中需重點監控的區域；然后取視頻序列中的相鄰兩幀，在監控區域內做差分運算得到差分圖；接著，針對差分圖做基于熵值的運動目標分割，得到分割圖；最后，對得到的分割圖做濾波形態學等操作得到運動目標并標記出運動目標。

關鍵詞：視頻監控；運動目標檢測跟蹤；CodecEngine

引言

近些年來，我國電力網絡在國民經濟持續發展的帶動下覆蓋范圍在不斷的擴大，電力需求量也在快速增長，電力線路主要特點體現在分布區域較廣，復雜多變的地形條件、傳輸距離遠、很容易受到惡劣環境及氣候的影響等[1]。通常情況下，在城市中的每個角落會有大量的輸配網絡，但往往會受到大型機械的干擾和影響，電力監管部門針對這類隱蔽突發事件要進行有效的管理有一定的難度[2]。

經過筆者查閱大量的文獻資料，從中發展要解決這類問題主要包括兩種有效方式：

（1）施工工地由檢巡查人員嚴格地進行監督和檢查。

（2）在工地現場采取安裝視頻監控系統的辦法實時監控工地的情況。

由于施工的工作時間與作息時間不穩定，并且施工現場環境惡劣、復雜，使巡檢人員在巡檢工作中很難順利完成任務，而且使增強了巡查人員的勞動力，同時，可靠性較低，在巡查過程中也容易出現遺漏現象，導致實際效率不高。

使用新一代的智能視覺監控系統與傳統的視頻監控系統相比，新一代的具有觀察和分析監控施工現場的能力，可在各種人為干預或沒有干預的情況下，能夠對攝像頭所記錄的視頻自動進行分析，可代替只有人工才能完成的監控任務。

針對輸電線路防止外力破壞的需求，本文主要研究了第三代智能視頻監控系統對吊塔、挖掘機等特定物體的運動檢測跟蹤算法[3]。

1 基于熵的運動檢測跟蹤算法

為構構造出新形態學運算可通過膨脹和腐蝕的組合來實現一些復雜的功能。而開運算與閉運算這兩個互為逆運算的就包括在其中，先腐蝕后膨脹的過程屬于開運算，可對圖像上一些較小的噪聲進行有效的消除，并可以達到平滑物體邊界的效果。先膨脹后腐蝕的過程屬于閉運算，閉運算可對物體內細小的空洞進行填充，也能達到平滑物體邊界的效果。

對于形態學操作后的分割圖，我們對其應用連通區域檢測來標記所有屬于同一個連通區域內的像素點，然后求出不同連通區域的面積，取最大的那塊區域為我們尋找的運動物體。

在分割圖進行形態學操作之后，對圖像采用八鄰域連通從左往右、從上至下進行掃描。

（1）找到第一段連通區域，標記該段并且壓入堆棧；

（2）檢查當前段的上下兩行是否存在重疊并且沒有標記過的區域。如果不存在，就把當前段彈出堆棧；標記該段作為“種子段”并且將其壓入堆棧；

（3）從堆棧中取“種子段”，重復操作（2）直到堆棧為空，即完成了一個連通區域的標記；

（4）搜索圖像的下一段區域，重復步驟（1）至（3）直到所有的連通區域標記完畢。

3 結束語

輸電線路能否在安全的狀態下運行是非常重要的，當前電力部門最關注的問題就是怎樣保障電線路的安全，有效避免工程中施工過程中對輸電線路造成損壞的現象。對于這種需求，針對輸電線路采用具有智能分析功能的視頻監控系統來進行在線實時監測，可實現較好的監測效果。

本文對運用目標的檢測跟蹤技術作了詳細的介紹，提出了熵值的運動目標檢測跟蹤方法，根據實驗證明熵值的運動目標檢測跟蹤方法對吊臂這類的運動物體，結果表明其檢測效果非常好。

參考文獻

[1]李享.淺議在線監測裝置在輸電線路上的應用[J].中國電力教育，2009（S1）：254～255.

[2]徐麗，馬曉平.多媒體監控系統技與系統[M].北京：國防工業出版社，2004.

[3]趙勇，袁譽樂，丁銳.Davinci技術原理與應用指南[M].東南大學出版社，2008.

[4]丁宜禾.成像跟蹤技術導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，1991.

[5]Texas Instruments Incorporated.Davinci技術介紹[Z].