基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法及系统，首先建立变电站高精度三维数字模型，并且将多目监控相机通过安装架分别设置在变电站需要监控的位置上；其次利用多目监控相机拍摄变电站现场的视频照片，通过以太网将所有照片传输到图像处理器GPU；最后通过监控图像对变电站目标进行辨识，对监控视频中出现的人员目标的运动轨迹进行跟踪，利用每一帧图像识别运动目标，在此基础上利用贯序图像目标进行融合和识别，并按照指定规则对目标进行分类和示警。本发明专利技术通过监控相机获取现场图像，能够对目标人员进行视觉定位、跟踪，进而利用基于三维实景模型的视觉辨识方法，对现场工作进行安全管控。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
:本专利技术涉及一种相机标定方法，特别是涉及一种基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法及系统。
技术介绍
:随着电力事业的发展，变电站的数量越来越多，而保证变电站的建设质量和工程进度以及人身安全是必不可少的，目前变电站现场安全管控采用人工观察的方式，在变电站进行工作时会有安全监督员，实时观察工作现场情况，为工作现场安全提供支撑，这种工作方式费力费时，需要投入的人员多，既浪费人力资源，又增加巡视的不稳定性。
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种设计合理、容易实施、监控精确且减少人力投入的基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法及系统。本专利技术的技术方案是:一种基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法，包括以下步骤:a、建立变电站高精度三维数字模型，并且将多目监控相机通过安装架分别设置在变电站需要监控的位置上；b、利用多目监控相机拍摄变电站现场的视频照片，通过以太网将所有照片传输到图像处理器GPU，图像处理器GPU与中央处理器CPU相互连接；c、将照片上的关键点与三维数字模型上的对应关键点的三维坐标进行对比，通过监控图像对变电站目标进行辨识，对监控视频中出现的人员目标的运动轨迹进行跟踪，利用每一帧图像识别运动目标，在此基础上利用贯序图像目标进行融合和识别，并按照指定规则对目标进行分类，当人员目标偏离三维数字模型的标准目标时，对人员发出警示指令。所述关键点为设备的交叉点、设备标牌、设备线夹、套管顶端、标杆或杆塔；识别的结果通过无线通讯网分别传输到上位机和个人信息终端上。每一所述多目监控相机分别设置在安装架上，或者两个以上所述多目监控相机共同安装在同一安装架上；所述变电站高精度三维数字模型构成三维模型图库，该三维模型图库与所述中央处理器CPU连接。所述安装架为固定式结构，或者为能够在竖直平面内转动的转动式结构，或为既能在竖直平面内转动又能在水平面内转动的转动式结构。所述转动式结构包括弧形板或弧形齿条，所述弧形板或弧形齿条分别与紧固螺栓或驱动电机的齿轮连接。一种基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪系统，包括多目监控相机、图像处理器GPU和中央处理器CPU，所有的所述多目监控相机通过安装架分别设置在变电站需要监控的现场位置上，所述多目监控相机拍摄的图像通过以太网传输到所述图像处理器GPU上，所述图像处理器GPU与所述中央处理器CPU连接，所述中央处理器CPU将照片上的关键点与变电站高精度三维数字模型上的对应关键点的三维坐标进行对比，通过监控图像对变电站目标进行辨识，对监控视频中出现的人员目标的运动轨迹进行跟踪，利用每一帧图像识别运动目标，在此基础上利用贯序图像目标进行融合和识别，并按照指定规则对目标进行分类，当人员目标偏离三维数字模型的标准目标时，对人员发出警示指令。所述关键点为设备的交叉点、设备标牌、设备线夹、套管顶端、标杆或杆塔；识别的结果通过无线通讯网分别传输到上位机和个人信息终端上。每一所述多目监控相机分别设置在安装架上，或者两个以上所述多目监控相机共同安装在同一安装架上；所述变电站高精度三维数字模型构成三维模型图库，该三维模型图库与所述中央处理器CPU连接。所述安装架为固定式结构，或者为能够在竖直平面内转动的转动式结构，或为既能在竖直平面内转动又能在水平面内转动的转动式结构。所述转动式结构包括弧形板或弧形齿条，所述弧形板或弧形齿条分别与紧固螺栓或驱动电机的齿轮连接。本专利技术的有益效果是:1、本专利技术通过监控相机获取现场图像，能够对目标人员进行视觉定位、跟踪，进而利用基于三维实景模型的视觉辨识方法，对现场工作进行安全管控。2、本专利技术采用在变电站现场布设多目监控相机，通过监控图像对变电站目标进行辨识，对监控视频中出现的人员目标的运动轨迹进行跟踪，利用每一帧图像识别运动目标，在此基础上利用贯序图像目标进行融合和识别，并按照指定规则对目标进行分类和示警，可以将最终决策的次数从每个目标每帧决策一次减少到每个目标决策一次。3、本专利技术在贯序图像目标识别中采用关键特征点的方法进行对比，容易找到对比点，提高对比的精确度和准确度。4、本专利技术相机的固定方式既可以采用固定式安装，也可以采用竖直平面内转动式安装，还可以采用竖直平面和水平平面均转动式安装，达到全方位监控拍摄，提高监控精度。5、本专利技术相机安装架的转动既可以采用手动式操作，也可以采用电动式操作，采用电动式操作还能遥控，方便快捷。6、本专利技术设计合理、容易实施、监控精确且减少人力投入，对人员进行实时监测和定位，结合空间三维数据库来判定人员准确位置，来实现变电站现场的安全管控，其应用范围广，易于推广实施，具有良好的经济效益。【附图说明】:图1为基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪系统的示意图；图2为图1中多目监控相机的安装架的结构之一；图3为图1中多目监控相机的安装架的结构之二。【具体实施方式】:实施例:参见图1-图3，图中，1-多目监控相机，2-以太网，3-图像处理器GPU，4-标准图库，5-中央处理器CPU，6-显示器，7-键盘，8-无线通讯网，9-个人信息终端，10-上位机，11-横架，12-竖架，13-铰接轴，14-卡箍，15-锁紧螺栓，16-弧形板，17-底座，18-转动盘，19-驱动电机，20-弧形齿条。一种基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪系统，包括多目监控相机1、图像处理器GPU和中央处理器CPU，其中:所有的多目监控相机1通过安装架分别设置在变电站需要监控的现场位置上，多目监控相机1拍摄的图像通过以太网2传输到图像处理器GPU上，图像处理器GPU与中央处理器CPU连接，中央处理器CPU将照片上的关键点与变电站高精度三维数字模型上的对应关键点的三维坐标进行对比，通过监控图像对变电站目标进行辨识，对监控视频中出现的人员目标的运动轨迹进行跟踪，利用每一帧图像识别运动目标，在此基础上利用贯序图像目标进行融合和识别，并按照指定规则对目标进行分类，当人员目标偏离三维数字模型的标准目标时当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变电站实景三维模型的视觉监控目标跟踪方法，包括以下步骤：a、建立变电站高精度三维数字模型，并且将多目监控相机通过安装架分别设置在变电站需要监控的位置上；b、利用多目监控相机拍摄变电站现场的视频照片，通过以太网将所有照片传输到图像处理器GPU，图像处理器GPU与中央处理器CPU相互连接；c、将照片上的关键点与三维数字模型上的对应关键点的三维坐标进行对比，通过监控图像对变电站目标进行辨识，对监控视频中出现的人员目标的运动轨迹进行跟踪，利用每一帧图像识别运动目标，在此基础上利用贯序图像目标进行融合和识别，并按照指定规则对目标进行分类，当人员目标偏离三维数字模型的标准目标时，对人员发出警示指令。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾学东，卢记仓，董明，陈国军，蔡裕，季国剑，李丰阳，何婷，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司郑州供电公司，中国人民解放军信息工程大学，国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11