引流电路自动启动系统的制作方法

本发明涉及避雷设施领域，尤其涉及一种引流电路自动启动系统。

背景技术：

避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合gb标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。

当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。

建筑物如果安装了接闪器但是没有接地或者接地效果不好的话，在接闪时反倒会对建筑物或其中的人员造成更大的损害，相比没有安装接闪器的建筑物反倒更加不安全。2007年发生在重庆开县的雷击事故，就是因为该教室屋顶是由钢筋水泥板构成，其中的钢筋没有良好接地，在打雷时发生接闪，无处泄放，从而通过教室的屋顶和墙壁对室内人员进行放电，造成教室里的小学生七人死亡数十人受伤的惨烈事故。

技术实现要素：

本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)基于楼顶上方空域中的闪电具体分布情况决定选择相应数量的引流电路与避雷针连通，以克服单独避雷针引流效果不佳的缺陷，加快电流引流速度；

(2)基于预设闪电亮度阈值将图像中的每一个像素点分为闪电像素点或非闪电像素点，并将去除孤立像素点后的多个闪电像素点作为多个剩余像素点以组合成一个或多个闪电图案。

根据本发明的一方面，提供了一种引流电路自动启动系统，所述系统包括：

俯式摄像设备，设置在楼顶上，用于背向楼顶地面以面向天空执行摄像操作，以获得并输出相应的实时空域图像；

色彩校正设备，与所述俯式摄像设备连接，用于将接收到的实时空域图像执行色彩校正处理，以获得相应的即时校正图像；

闪电检测设备，与所述色彩校正设备连接，用于基于预设闪电亮度阈值将所述即时校正图像中的每一个像素点分为闪电像素点或非闪电像素点，所述预设闪电亮度阈值取值在200到255之间；

内容解析设备，位于所述俯式摄像设备的附近，与所述闪电检测设备连接，用于获得所述即时校正图像中的各个闪电像素点，将周围不存在其他闪电像素点的闪电像素点作为孤立的闪电像素点，将所述即时校正图像中的各个闪电像素点去除各个孤立的闪电像素点后的多个闪电像素点作为多个剩余像素点；

图案提取设备，与所述内容解析设备连接，用于基于接收到的多个剩余像素点组合成一个或多个闪电图案；

引流启动机构，与所述图案提取设备连接，基于接收到的一个或多个闪电图案将相应数量的引流电路与避雷针连通；

其中，基于接收到的一个或多个闪电图案将相应数量的引流电路与避雷针连通包括：连通与面积超限的闪电图案的数量成单调增长关系的数量的引流电路与避雷针连通；

其中，基于接收到的一个或多个闪电图案将相应数量的引流电路与避雷针连通包括：当接收到的一个或多个闪电图案不存在面积超限的闪电图案时，将所有引流电路与避雷针断开。

本发明的引流电路自动启动系统设计智能、应用广泛。由于能够根据附近闪电的数量和远近对避雷针电流的引流电路是否启动以及启动的数量执行自适应选择，从而在减少电耗的同时维护了房屋的安全。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的引流电路自动启动系统所应用的避雷针的工作场景示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的引流电路自动启动系统的实施方案进行详细说明。

闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象(一般发生在积雨云中)。

通常是暴风云(积雨云)产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相吸，但空气却不是良好的传导体。正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电的云层相遇；负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻障而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。

一道闪电的长度可能只有数百米(最短的为100米)，但最长可达数千米。闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，也就是等于太阳表面温度的3～5倍。闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速，因此形成波浪并发出声音。

现有技术中，几乎所有房屋都采用单纯的避雷针实现对闪电电流的引流操作，然而，在闪电较多且电量较大的情况下，这种单纯的引流机制有可能无法对房屋进行有效保护，如果采用多个与避雷针连接的引流电路，虽然能够维护房屋的安全，但一直开启会导致电力资源的浪费。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种引流电路自动启动系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的引流电路自动启动系统所应用的避雷针的工作场景示意图。

根据本发明实施方案示出的引流电路自动启动系统包括：

俯式摄像设备，设置在楼顶上，用于背向楼顶地面以面向天空执行摄像操作，以获得并输出相应的实时空域图像；

色彩校正设备，与所述俯式摄像设备连接，用于将接收到的实时空域图像执行色彩校正处理，以获得相应的即时校正图像；

闪电检测设备，与所述色彩校正设备连接，用于基于预设闪电亮度阈值将所述即时校正图像中的每一个像素点分为闪电像素点或非闪电像素点，所述预设闪电亮度阈值取值在200到255之间；

内容解析设备，位于所述俯式摄像设备的附近，与所述闪电检测设备连接，用于获得所述即时校正图像中的各个闪电像素点，将周围不存在其他闪电像素点的闪电像素点作为孤立的闪电像素点，将所述即时校正图像中的各个闪电像素点去除各个孤立的闪电像素点后的多个闪电像素点作为多个剩余像素点；

图案提取设备，与所述内容解析设备连接，用于基于接收到的多个剩余像素点组合成一个或多个闪电图案；

引流启动机构，与所述图案提取设备连接，基于接收到的一个或多个闪电图案将相应数量的引流电路与避雷针连通；

其中，基于接收到的一个或多个闪电图案将相应数量的引流电路与避雷针连通包括：连通与面积超限的闪电图案的数量成单调增长关系的数量的引流电路与避雷针连通；

其中，基于接收到的一个或多个闪电图案将相应数量的引流电路与避雷针连通包括：当接收到的一个或多个闪电图案不存在面积超限的闪电图案时，将所有引流电路与避雷针断开。

接着，继续对本发明的引流电路自动启动系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述引流电路自动启动系统中，还包括：

边缘点分析设备，与所述俯式摄像设备连接，用于接收所述实时空域图像，对所述实时空域图像进行均匀式分块处理，以获得各个图像分块。

在所述引流电路自动启动系统中：

所述边缘点分析设备还用于对每一个图像分块执行以下操作：检测所述图像分块中各个点是否为边缘点，统计所述图像分块中的边缘点的数量，当所述边缘点的数量大于等于预设数量阈值时，将所述图像分块标记为轮廓分块，以及当所述边缘点的数量小于所述预设数量阈值时，将所述图像分块标记为非轮廓分块。

在所述引流电路自动启动系统中，还包括：

图像拆解设备，与所述边缘点分析设备连接，用于接收各个轮廓分块以及各个非轮廓分块。

在所述引流电路自动启动系统中：

所述图像拆解设备还用于对于每一个轮廓分块执行以下操作：测量所述轮廓分块的对比度，基于所述对比度确定所述轮廓分块中的高频分布频段，以作为所述轮廓分块的目标频段，对所述轮廓分块执行基于所述目标频段的高通滤波处理，以获得对应的高通滤波分块，还用于将所述轮廓分块逐像素减去所述高通滤波分块，以获得并输出对应的低通滤波分块。

在所述引流电路自动启动系统中，还包括：

局部处理设备，与所述图像拆解设备连接，用于接收每一个轮廓分块，以及接收每一个轮廓分块分别对应的高通滤波分块和低通滤波分块，对于每一个轮廓分块执行以下操作：对所述高通滤波分块进行特征加强处理，以获得并输出对应的特征加强分块，还用于将所述特征加强分块与所述低通滤波分块逐像素相加，以获得所述轮廓分块对应的局部加强分块。

在所述引流电路自动启动系统中，还包括：

重建处理设备，与所述局部处理设备连接，用于接收各个非轮廓分块，以及接收各个轮廓分块分别对应的各个局部加强分块，将所述各个非轮廓分块与所述各个局部加强分块整合，以获得重建后图像。

在所述引流电路自动启动系统中，还包括：

所述重建处理设备还与所述色彩校正设备连接，用于将所述重建后图像替换所述实时空域图像发送给所述色彩校正设备。

另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。

由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。

常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。