一种快速的变电站高压警戒区域碰撞检测算法方法

摘要

一种快速的变电站高压警戒区域碰撞检测算法方法：导入三维变电站物理模型，获取高压警戒区域范围；基于摄像机类型、安装位置及观测视角，确定可视区域半径；以各个摄像机为中心，建立表征高压警戒区域多边形的一次组合多项式；利用三维空间的人体垂直投影圆环与该组合多项式的联立解析方程组的多重验证，实现多角度判断人的运动行为是否触碰高压警戒区域的检测。该算法避免了单一摄像机画面可能存在的视觉盲区或角度偏离而导致的检测证据不足问题，提高了碰撞检测的准确度。经过实验证明该算法简洁高效，快速准确，非常适用于无人值守的变电站高压警戒区域的安全维护。

主权项

1.一种快速的变电站高压警戒区域碰撞检测算法，其特征是：包括以下步骤：S1导入变电站三维物理模型到unity3d中，获取待监测高压警戒区域的平面坐标范围；确定高压警戒区域周围布点的摄像机类型与物理参数；确定运动目标的位置，推算其运动速度；S2计算以各个摄像机为三维坐标系原点、被监测目标为终点的射线段在X‐Y平面的投影：在三维坐标系中，摄像机用表征被监测目标对象的位置，是所述射线段长度，α是射线段在X‐Y平面投影线段与X轴之间的夹角，β是射线段与Z轴之间的夹角；这三个参数由摄像机确定监测目标对象的位置时给出，基于该参数组，求出目标对象在二维坐标平面上的位置：目标射线段在X‐Y平面的投影：目标对象投影点在X-Y平面的坐标：S3建立碰撞行为检测方程组：将位置坐标代入该方程组，检查是否满足该方程；若满足其中的一个或多个方程，则表明碰撞行为发生；否则未发生碰撞；由于具有运动特性，故用表示被监测目标的时间运动轨迹，是人体投影圆环的半径，用经验数值表示；S4鉴于二维平面多边形警戒区总存在一个、范围，即：若在这个范围之外，则不会发生碰撞；仅当位于这个范围时，才将坐标带入一次线性方程组，检验是否使之成立，进而做出是否发生碰撞行为的判断；S5基于单摄像机视觉区域碰撞检测算法公式（3）存在三种情况：0个交点：说明运动的人体并没有触碰高压警戒区域，此时，不能使得任何一个一次方程式成立；1个交点：说明运动的人体触碰了高压警戒区域的某条线段中部，此时，使一次方程组中的某个方程式成立；2个交点：说明运动的人体触碰了高压警戒区域的某两个相交线段的顶点，此时，使得一次方程组中的某二个一次方程式同时成立；S6对于两台或两台以上的摄像机的应用场景，基于每台摄像机为中心建立三维空间监测区域，分别跟踪警戒区域中出现的运动体，结合上述步骤2～5的计算分析，给出是否触碰高压警戒区域的判断。