The invention discloses a real-time recognition method of moving contact track dynamic high voltage circuit breaker based on prior knowledge, which comprises the following steps: the red marker is fixed on the circuit breaker insulating rod; adjust the speed camera position, obtaining marker image sequence; determining the target template; according to the prior knowledge to determine the maximum search range of the current frame; according to the first search order determined a priori knowledge of the object in the next frame, in order to search for coarse embedded double hexagon of each pixel to pixel; around the best diamond fine search, determine the position of the target, prior knowledge base update at the same time; each frame records the target position in the image, to generate trajectories. The invention of circuit breaker monitoring movement characteristics of prior knowledge based on the existing target tracking algorithm, excavate and utilize information of prior knowledge, put forward a fast search algorithm for embedded double hexagon diamond on the basis of this, can realize real-time and accurate recognition of the movement track of the moving contact.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像识别
,尤其涉及一种可实时、精确识别高压断路器动触头运动轨迹的方法。技术背景在高压断路器的机械特性参数测试中,动触头的运动轨迹是一个重要的检测参数。研究高压断路器动触头运动轨迹的识别方法对电力系统安全可靠运行有着重要意义。现有方法主要是借助于传感器的接触式测量方法,此类方法需要针对不同型号的断路器选择合适的光电传感器进行断路器运动信息的获取,这些传感器被安装在操作机构或主轴上,不仅可能由于安装中存在的缝隙影响测量精度,还可能对断路器运行造成影响。所以,近年来出现了少量的基于计算机视觉技术的非接触式测量方法研究,主要是利用高速摄像机拍摄断路器动作过程,并还原成若干帧连续的静态图像,并借助于相关图像处理算法,完成图像的预处理、目标定位与追踪,进而得到动触头运动轨迹。目标检测与追踪算法是基于计算机视觉测量方法的核心部分,由于其不存在固定模式,需要针对不同应用领域、场合而具体分析,而现有应用于断路器动触头的轨迹进行识别的研究还相对较少,现有方法还存在一定的不足。其中,块匹配运动估计算法是一种全局匹配法,它是通过对整幅图像上的全部像素值进行了一次甚至是多次运算后才能获得一个理想的匹配结果,所以有着很高的搜索精确度,但该算法的计算复杂度太高,当块和搜索区域较大时,速度很慢,不适合于实时应用。在原始块匹配算法的基础上,又有一些改进算法,如三步搜索(TSS)、四步搜索(FSS)和菱形搜索(DS)等,但大量实验表明,这些算法在搜索性能或搜索速度方面还有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点,基于断路器运动特性监测先验知识库,对 ...
【技术保护点】
一种基于先验知识的高压断路器动触头运动轨迹实时识别方法,其特征在于,所述方法主要包括以下步骤:步骤1:将红色方形标志物固定于断路器绝缘拉杆;步骤2:调整高速相机位置,使绝缘拉杆全部行程均在监测范围内,启动相机并获取绝缘连杆标志物的图像序列;步骤3:根据标志物的特征对第一帧有效图像进行分析,确定其为追踪目标模板;步骤4:根据先验知识确定当前帧的最大搜索范围;步骤5:根据先验知识确定下一帧目标的优先搜索顺序,按顺序对内嵌双六边形各像素点进行粗搜索,如图2所示;步骤6:在进行内嵌双六边形粗搜索过程中,任意搜索点满足判据则直接对此方向进行菱形精搜索,否则最后选择各方向匹配度最高的方向进行菱形精搜索,确定目标位置,同时更新先验知识库;步骤7:重复步骤5、6,记录各帧中目标在图像中的位置,生成运动轨迹。
【技术特征摘要】
1.一种基于先验知识的高压断路器动触头运动轨迹实时识别方法,其特征在于,所述方法主要包括以下步骤:步骤1:将红色方形标志物固定于断路器绝缘拉杆;步骤2:调整高速相机位置,使绝缘拉杆全部行程均在监测范围内,启动相机并获取绝缘连杆标志物的图像序列;步骤3:根据标志物的特征对第一帧有效图像进行分析,确定其为追踪目标模板;步骤4:根据先验知识确定当前帧的最大搜索范围;步骤5:根据先验知识确定下一帧目标的优先搜索顺序,按顺序对内嵌双六边形各像素点进行粗搜索,如图2所示;步骤6:在进行内嵌双六边形粗搜索过程中,任意搜索点满足判据则直接对此方向进行菱形精搜索,否则最后选择各方向匹配度最高的方向进行菱形精搜索,确定目标位置,同时更新先验知识库;步骤7:重复步骤5、6,记录各帧中目标在图像中的位置,生成运动轨迹。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤4中先验知识从断路器动触头运动特性检测先验知识库获得,先验知识库中记录了断路器正常动作和历次试验的所有运动过程数据,包括历次图像序列中各标志物的坐标等原始数据,以...
【专利技术属性】
技术研发人员:王天正,赵书涛,马丽强,梁基重,白鹭,师元康,
申请(专利权)人:国网山西省电力公司电力科学研究院,华北电力大学保定,
类型:发明
国别省市:山西;14
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