单元需对背景图像进行背景建模，以便准确及时提取和识别异常活动对象，尤其要解决在大风吹动摄像头晃动的情况下，仍能较准确识别活动对象。背景建模法的基本思想是对背景建立统计模型，然后将当前图像与背景图像做差分，提取出运动前景。我们在分析多种算法思想的基础上，本发明采用改进的混合高斯模型，在一定边框范围内，利用像素局部邻域之间的相关性，采用每一个像素点及其邻域组成的集合作为特征矢量来描述图像。为了更加充分地利用边缘空间背景，采取扩大图像背景的分割建模，可以从重复变化的背景中提取出活动目标。
[0043]背景建模法中的几个特征:
(I)基于像素亮度的特征
像素亮度特征是背景建模中常用的一个特征。在一个完全静止的场景中，一个像素在一段时间内的亮度变化服从高斯分布N (μ，σ )0如果场景变化缓慢，那么只要用基本的高斯模型就可以适应这种变化。在模型需要更新时，可以使用各种滤波器来实现。
[0044]在现实中，完全静止的场景是不存在的。严格地说，在每一种情况下，像素都会呈现出不同的亮度值，具有不同的分布。因此，只用单个的高斯分布来模拟像素亮度的概率密度函数是不充分的。使用混合高斯分布(MOG)是建模时一种比较好的方法。
[0045]把每个像素在一段时间内的值作为一个“像素过程”，场景中每个像素最近观察值的分布用一个混合高斯分布来表示。每个新的像素值可以由混合模型的主要组成之一来表示。这种方法通过缓慢改变高斯分布值来处理光照的渐变问题，同时还可以处理阴影、摄像头抖动问题，可有效地实现图像监控系统活动对象识别功能。再加上利用像素亮度的亮度特征，通过非参数核密度估计对背景建模。该模型保留了图像中每个像素亮度值的样本，然后用这个样本来估计像素亮度分布的密度函数。这个模型可以估计任何新观察像素值的概率，达到处理背景比较凌乱、背景与前景同色的问题，同时减少由于摄像头的抖动而引起的误识。
[0046](2)基于块特征
背景建模的过程也可用基于块特征的方法。
[0047]在背景学习的过程中用每一个块的中值模板和块标准偏移来代替第一块。在每一个新帧，每一块与它的模板对应。如果某块相对于标准偏移量的偏移程度很大，就认为它是前景区域。
[0048](3)背景建模的保持
背景建模的保持是背景差法的一个难点。一个理想的背景保持系统应该综合考虑以下的一些问题:
①背景对象可以移动，这种情况可能会被检测为前景；
②自然光照的渐亮变化；
③光照的突变，例如闪电等天气的突然变化；
④摆动的树枝和草叶，这种情况使背景像素值频繁改变，且像素值之间的关系不是很清晰；
⑤云彩或塔身投入的阴影；
⑥活动对象停在场景中；
背景模型的保持拟从多种空间尺度来处理，例如结合图像像素、区域、帧的特征，从像素级、区域级、帧级综合进行运算，是一种自上而下的阶梯式处理方法。
[0049]像素级只用到孤立像素点的信息，将前景和背景进行第一次分离。像素级能处理一些问题，例如可动背景、光照的渐变和摆动树枝等。
[0050]区域级是一个整合过程。通常的情况下，在分离前景物体的时候，总是希望能够将它作为一个整体分离出来，而不仅仅是单个孤立的像素。在区域级结合像素之间的关系，对像素级粗分的结果进行细分。在区域级还可以解决前景的空洞问题，同时还能处理进入场景中的对象停在场景中和原来属于场景中的对象开始移动。
[0051]帧级处理则对付光照的突变。在背景保持更新时，结合采用长期更新与短期更新。利用短期更新来处理因为光照的渐变使背景的亮度而轻微变化时的情况，短期更新过程用于获得最频繁的时域变化。另一方面，变化的背景对象也会停留在背景中一段时间，然后再移动。例如树枝因为风摆动，风停止后不再摆动。这种情况可以通过长期更新的方法来得到新的频变背景。应用双背景和长期背景来解决背景静止到运动的转变以及光照变化的问题。短期背景考虑背景的快速变更以此来更新背景模型。
[0052]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高压输电线路状态监测系统，其特征在于，包括高压感应取电装置、视频监控装置、通信装置、视频监控服务器和后台监控中心，视频监控装置、通信装置分别与高压感应取电装置相连接，视频监控装置通过通信装置与视频监控服务器相连接，视频监控服务器与后台监控中心相连接；所述通信装置包括光纤型通信装置和远程无线通信装置，光纤型通信装置设置在光纤接入点，远程无线通信装置设置在无线节点；高压感应取电装置、视频监控装置、光纤型通信装置、远程无线通信装置均设置在杆塔附近的高压输电线路上。2.根据权利要求1所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述高压感应取电装置利用高压输电线路感应进行取电，包括等效取能线圈、整流稳压模块、过流保护模块、负载匹配模块，等效取能线圈的输出端与整流稳压模块的一端相连接，整流稳压模块的另一端与过流保护模块的一端相连接，过流保护模块的另一端与负载匹配模块的一端相连接，负载匹配模块的另一端与负载相连接。3.根据权利要求2所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述高压感应取电装置还包括功率检测模块和负载匹配控制模块，功率检测模块的一端与负载相连接，功率检测模块的另一端与负载匹配控制模块的一端相连接，负载匹配控制模块的另一端与负载匹配模块相连接。4.根据权利要求2或3所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述视频监控装置主要包括电源控制单元、云台控制单元、图像采集装置、红外测温装置、红外夜视装置、远程控制单元、存储器和数据传输模块。5.根据权利要求4所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述视频监控服务器上设有视频分析模块，视频分析模块包括图像对比单元、异常判断单元和报警单元。6.根据权利要求5所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述图像对比单元对背景图像进行背景建模，背景建模法采用改进的混合高斯模型，利用像素局部邻域之间的相关性，采用每一个像素点及其邻域组成的集合作为特征矢量来描述图像。7.根据权利要求6所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述背景建模法包括基于像素亮度特征的方法、基于块特征的方法和背景建模保持的方法。8.根据权利要求3所述的高压输电线路状态监测系统，其特征在于，所述光纤型通信装置包括OPGW光纤接续盒、数据路由器、wifi通讯模块和太阳能充电管理模块，OPGff光纤接续盒、wifi通讯模块、太阳能充电管理模块分别与数据路由器相连接；所述远程无线通信装置包括天线发射模块、射频收发模块、基带数据处理模块、数据接入接口和电源模块。
【专利摘要】本发明公开了一种高压输电线路状态监测系统，包括高压感应取电装置、视频监控装置、通信装置、视频监控服务器和后台监控中心，视频监控装置、通信装置分别与高压感应取电装置相连接，视频监控装置通过通信装置与视频监控服务器相连接，视频监控服务器与后台监控中心相连接；所述通信装置包括光纤型通信装置和远程无线通信装置，光纤型通信装置设置在光纤接入点，远程无线通信装置设置在无线节点；高压感应取电装置、视频监控装置、光纤型通信装置、远程无线通信装置均设置在杆塔附近的高压输电线路上。本发明高压感应取电装置装置体积小、安装方便，通信带宽高、通信安全可靠、费用小，绿色环保、对环境影响小。
【IPC分类】H04N7/18
【公开号】CN105187769
【申请号】CN201510455508
【发明人】盛从兵, 李俊防, 邵震, 张红梅, 李玉伟, 王磊, 郭彦辉
【申请人】国网河南省电力公司濮阳供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月30日