基于GLOH描述子和GVF Snake的绝缘子覆冰检测算法

利用计算机视觉和图像处理技术对绝缘子覆冰情况进行检测,在保障电力系统的安全运行方面具有非常重要的作用。提出了一种基于GLOH描述子和GVF Snake的绝缘子覆冰检测算法,该算法首先对输入图像进行预处理;其次提取感兴趣的目标区域,该区域内包含绝缘子信息;然后利用GLOH描述子来定位绝缘子,再利用GVF Snake模型来精确检测绝缘子轮廓;最后对绝缘子轮廓进行分析,通过计算最大径向距离来确定绝缘子是否存在覆冰情况,并在覆冰情况下计算覆冰的厚度。实验结果说明了此方法可以有效地判断出绝缘子是否存在覆冰现象。     

极端条件下高压输电线路覆冰识别检测技术

目前,越来越多的高压输电线路需穿过重度覆冰区,由冰雪灾害引起的输电线路故障问题频繁发生,从而造成一定的经济损失,故需要探索一种有效识别极端条件下覆冰输电线路状态的检测算法。提出小波变换模极大值和多尺度多结构形态学两者加权融合算法,对算法的原理进行了分析,结合所采集到的图像,通过去雾、滤波、灰度增强等方法对图像预处理,对边缘检测算法进行实现。通过对比经典常用的边缘检测算子发现,该方法在极端条件下对覆冰输电线路边缘轮廓检测误差只有0.661 7%,满足极端条件下覆冰输电线路识别检测,为下一步输电线路覆冰厚度计算以及故障诊断提供技术支持。     

基于分形理论的输电线路覆冰厚度测量

输电线路覆冰是影响电力系统安全运行的因素之一,有效检测输电线路覆冰厚度,及时采取有效的除冰措施,能够预防由覆冰引起的电力事故。针对输电线路覆冰,提出基于分形理论的覆冰厚度检测方法。该方法采用毯子维分形方法分别提取导线和覆冰边缘,并用Koch曲线连接不连续覆冰边缘;根据导线直径的像素值与实际值之间的关系求出标定系数;利用标定系数计算横向和纵向的覆冰厚度。分别在覆冰现场和实验室环境下,用所提出方法进行实验,结果表明该方法不仅能够准确计算线路覆冰的厚度,还可反映覆冰的厚度分布情况,方法简单、误差小、抗噪性能好,应用于线路覆冰监测具有可观前景。     

基于图像融合的输电线路覆冰边缘检测

输电线路覆冰一直是电力系统迫切希望解决的重要问题之一。针对输电线路覆冰边缘检测,提出了一种基于图像融合技术的方法对输电线路覆冰状态进行判定。对输电线路进行边缘检测是通过图像预处理、Canny算子的边缘检测、形态学边缘检测以及像素级图像融合等方法实现的。实验仿真表明:融合后的图像边缘能够取各自的优势,使边缘检测效果更好。     

基于机器视觉的刚性接触网绝缘子病害检测系统

针对刚性接触网绝缘子病害造成的城市轨道交通弓网故障,以及在雨雾环境下对绝缘子裂纹病害检测的工程需求,设计了基于机器视觉的刚性接触网绝缘子病害检测系统。基于深度摄像头和激光雷达技术,采用暗通道先验算法预处理在雨雾环境下的图像;采用SURF算法实现绝缘子的快速特征识别;采用小波变换和维纳滤波技术进一步优化图像;采用改进型Canny算法提取绝缘子裂纹病害边缘,使得系统对绝缘子病害检测的准确率达到92.5%,误判率仅为5%。     

基于小波变换的分形图像去噪与边缘检测

本文根据分数布朗随机场(FBR)模型理论，运用小波变换法先对图像进行去噪，然后对图像的分形参数H进行估计，进而根据分形参数H的值的奇异性来检测图像的边缘。实验表明，本文的算法能有效地抑制噪声的影响，并能更好地检测出图像的边缘。     

自然环境输电线及绝缘子覆冰状态多维度评估

自然环境中输电线覆冰情况复杂,传统输电线状覆冰状态评估方法指标单一,评估结果不全面,导致评估效率与精度较差,提出输电线及绝缘子覆冰状态多维度评估方法。分析覆冰类型及形成条件,定义影响覆冰程度相关指标的权重值,获得输电线覆冰状况对环境、人员及经济的影响程度参数。计算出各区域输电线绝缘子水平、垂直荷载量及覆冰厚度,给出覆冰状态计算函数,完成输电线覆冰状态多维度评估。实验结果表明,所提方法评估结果符合实际情况,耗时低于传统方法。     

一种双目视觉输电线路覆冰厚度测量方法

本文提出一种基于双目视觉原理的输电线路覆冰监测方法。研发以双目相机为主的无人机覆冰监测载荷,对双目相机进行标定,获取内外检校参数,通过图像校正构建平行双目立体量测模型;在红外图像辅助下,立体量测获取特定同名点的空间位置,通过导线覆冰厚度计算和校正方法获取输电导线的覆冰厚度。大量试验表明,该方法在输电线路覆冰应急监测中具有较高的测量精度。     

摄像机运动情况下的运动对象检测

在监控应用中,由于场景是已知的,因此可以使用背景减去法检测运动对象.当摄像机进行扫描和倾斜运动时,需要使用多个图像帧才能完整地表示监控场景.如何组织和索引这些背景帧属于摄像机跟踪问题.提出一种无需摄像机标定的背景帧索引和访问方法.这一方法需要使用图像配准技术估计图像初始运动参数.提出一种屏蔽外点的图像配准算法,综合利用线性回归和稳健回归快速估计初始运动参数.为了快速计算连续帧之间的运动参数,提出一种基于四参数模型的优化算法.利用非参数背景维护模型抑制虚假运动象素.室内和户外实验结果表明本文方法是有效的.     

基于ADSP-BF533的电力线覆冰监测

介绍了基于ADSP-BF533的电力线覆冰监测系统。该系统是基于图像监测的电力线覆冰监测装置。系统通过采用简化的Sobel算法和Hough变换对图像进行边缘识别,借助DSP的高速运算性能和优化的DSP代码,实现了电力线覆冰厚度的终端识别和自动报警功能;采用终端识别的方式,是智能监控中一种新的尝试。     

基于DSP的输电线路覆冰厚度检测方法

输电线路覆冰是高压输电线路中经常出现并产生巨大危害的异常运行状况。主要讨论了基于图像测量覆冰厚度的原理,提出一种新的测量覆冰厚度的算法,利用摄像头采集图像,并通过DSP对图像特征进行匹配,提取出线缆边界来测量覆冰厚度。     

架空输电线路在重冰区运行的分析及防冰措施

严重覆冰引起过荷载、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差、绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因。考虑两个及以上的气象区,从运行维护和设计上提出了防治冰害事故的措施。     

Automatic camera calibration of broadcast tennis video with applications to 3D virtual content insertion and ball detection and tracking

This paper presents an original algorithm to automatically acquire accurate camera calibration from broadcast tennis video (BTV) as well as demonstrates two of its many applications. Accurate camera calibration from BTV is challenging because the frame-data of BTV is often heavily distorted and full of errors, resulting in wildly fluctuating camera parameters. To meet this challenge, we propose a frame grouping technique, which is based on the observation that many frames in BTV possess the same camera viewpoint. Leveraging on this fact, our algorithm groups frames according to the camera viewpoints. We then perform a group-wise data analysis to obtain a more stable estimate of the camera parameters. Recognizing the fact that some of these parameters do vary somewhat even if they have similar camera viewpoint, we further employ a Hough-like search to tune such parameters, minimizing the reprojection disparity. This two-tiered process gains stability in the estimates of the camera parameters, and yet ensures good match between the model and the reprojected camera view via the tuning step. To demonstrate the utility of such stable calibration, we apply the camera matrix acquired to two applications: (a) 3D virtual content insertion; and (b) tennis-ball detection and tracking. The experimental results show that our algorithm is able to acquire accurate camera matrix and the two applications have very good performances.     

小型连接件尺寸高精度测量研究

提出了一种非接触式的机器视觉尺寸测量方案。首先使用摄像机标定矫正畸变效应,获得摄像机内参数,随后采用双线定位法确定针脚位置,利用基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法实现边缘检测和针宽测量。实验分析了该方法在小型连接件尺寸高精度检测中的效果。     

结冰风洞内气象参数标定方法研究

通过研究结冰风洞内常用的结冰气象参数标定方法,提出了适用于小型结冰风洞的简单标定方法。利用该方法对引射式结冰风洞内的液态水含量、水滴平均有效直径、云雾均匀性进行了标定,并在霜状冰条件下获得了试验冰形。对比试验冰形与数值计算结果可知,所采用的参数标定方法准确、有效,可满足工程实际要求。     

一种新的棋盘格图像角点检测算法

鉴于棋盘格图案在摄像机标定中有着广泛的应用,因此为了对边缘模糊的棋盘格图像进行在线标定,针对目前棋盘格图像角点检测算法的局限性,提出了一种可以自动实现的棋盘格图像角点检测算法,该算法是利用周围图案对称和灰度值对比明显的独特性质,设计了由对称算子S和方差算子V组合而成的角点检测算子--对称方差算子（symmetry and variance）,简称SV算子.该算子不仅构思巧妙、易于实现、计算量小,而且对棋盘格图像的旋转变换和亮度变换具有鲁棒性和抗噪能力强的优点.实验结果表明,该算子对边缘模糊有良好的适应性,适用于摄像机的在线标定.     

未知主点条件的相机焦距自标定方法

对于双目相机焦距自标定,当前研究方法均假定相机主点位置已知,而相机主点在实际中却通常是未知的,提出一种主点和场景均未知的条件下相机焦距自标定的新方法,通过严格的数学分析表明相机的坐标系尺度对焦距标定具有重要影响,并在坐标系尺度影响的定量分析的基础上提出了一种选择合适的坐标系尺度算法。模拟和实际实验都验证了坐标系尺度的重要性,且该方法较传统方法可获得更好的标定精度。     

无人机螺旋桨三维积冰计算与积冰控制检测

为降低中小型无人机螺旋桨结冰现象对其飞行造成的危害,为无人机测试工作减少障碍,采用考虑离心力的旋转部件的欧拉-欧拉法两相流模型及考虑离心力的旋转表面薄水膜流动三维积冰模型,对螺旋桨表面积冰进行三维计算检测,通过Fortran程序对积冰进行检测,形成完整的积冰过程.对比分析了 2714型螺旋桨下的不同温度、水滴含量和水滴直径对螺旋桨表面积冰的影响,控制不同环境的积冰条件,从而得出不同的积冰结果.结果表明,随着温度的降低,冰层厚度增大,位置基本不变;随着水滴含量的增大,冰层厚度增大,位置基本不变;随着水滴直径的增大,积冰厚度增大,覆盖区域扩大.本研究为无人机积冰的检测提供了基础,为更有效地进行无人机防冰提供了保障.