高压输电塔智能防盗监控方法和装置

摘要

高压输电塔智能防盗监控系统及方法，包括视频获取装置、照明装置、信息处理和控制装置、现场警告装置、偷盗者入侵信息发送装置、警告信息接收装置和高压感应取电装置。信息处理和控制装置经过对视频获取装置采集的图像进行图像预处理、图像分割、目标识别、偷盗者判断和背景更新等一系列处理和分析后，判断高压输电塔周界是否有偷盗者入侵，如有偷盗者入侵，则控制现场警告装置对入侵者现场警告，并拍摄现场图像，将所拍摄图像和警告信息通过入侵信息发送装置一同发送给相关工作人员的警告信息接收装置，以便相关工作人员即时采取相应措施防止偷盗情形发生。从而减轻工作人员劳动强度，提高工作效率。

主权项

一种高压输电塔智能防盗监控系统，其特征在于包括下列部分：视频获取装置，基本单元是PTZ，即水平旋转Pan、垂直旋转Tilt和变焦Zoom，可根据输电塔实地情况固定视场范围，可提供水平和垂直两个方向上的旋转，可实时调节采集图像的放大倍数，以方便相关工作人员可以远距离进一步确认现场情况的细节；照明装置，用于照明被监控现场，保证被监控现场总有合适的光照强度；中央信息处理和控制装置，是核心器件，用于处理从视频获取装置采集到的视频流，并可根据现场光照强度，实时控制照明光源的开/关，也可根据图像分析结果控制现场警告装置发出警告信号警告偷盗者尽快离开，并控制偷盗者入侵信息发送装置发送偷盗者入侵信息给相关工作人员，而且将现场实时拍摄的一帧图像一起发送给相关工作人员，该中央信息处理和控制装置进行图像预处理、图像分割、目标识别和背景更新，该图像预处理用于滤除上述采集图像的噪声、由于摄像机移动引起的图像全局运动、背景的微位移以及背景特征和目标特征的阴影，由计算得到的固定不动的背景特征的移动矢量和旋转矢量对所采集的图像进行全局移动补偿，使用运动轨迹跟踪和质心运动振幅两个判据来判断背景是否有微位移，并用背景区域像素填充背景的微位移，对图像分别进行腐蚀和膨胀运算，然后用膨胀后的图像减去腐蚀后的图像，得到所采集图像的图像范围内的特征轮廓，然后用腐蚀运算对相减后的图像进行运算，得到图像内背景和前景特征的精确轮廓，该图像分割用于分割背景特征和偷盗者目标特征，根据期望‑方差曲线确定最佳的图像分割阈值，最后使用该确定的阈值分割图像得到图像区域内的前景块和背景块，该目标识别用于判断高压输电塔周界是否有偷盗者，使用运动与形貌相结合的方法进行目标识别，识别参数使用Adaboost算法进行训练和学习，该背景更新用于根据高压输电塔现场的天气情况、光照情况和季节变化实时更新背景；现场警告装置，主要执行元件是扩音器，中央信息处理和控制装置预录制一些现场警告语句，当现场有偷盗者入侵时，中央信息处理和控制装置根据偷盗者入侵严重程度控制扩音器播放相应的声音语句；偷盗者入侵信息发送装置，基于GPRS通用分组无线服务技术，用于向相关工作人员发送偷盗者入侵信息；信息接收装置，用于接收从偷盗者入侵信息发送装置发送来的信息；高压感应取电装置，用于从高压线上取电，并给视频获取装置、照明装置、中央信息处理和控制装置、现场警告装置和偷盗者入侵信息发送装置供电。