基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统，在安全管控区域内设置有所述可见光监控相机和红外监控相机，所述可见光监控相机和红外监控相机分别通过安装架固定在立柱上，能够交叉监控同一区域，所述立柱设置在所述安全管控区内作业人员行走的路边和作业设备的旁边，所述可见光监控相机和红外监控相机实时监控作业人员的行走路线和维修作业设备的情况，所述可见光监控相机和红外监控相机拍摄的图像通过以太网将传输到中央处理器，经过融合的图像传输到上位机上。本实用新型专利技术采用基于三维场景模型的融合，使利用可见光和红外图像的空间对应关系进行变换，获得更加完整和可靠的图像信息。

【技术实现步骤摘要】
基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统
：本技术涉及一种变电站现场监测识别定位系统，特别是涉及一种基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统。
技术介绍
：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，观察现场工作人员是否与带电设备保持足够的安全距离，利用在变电站工作区域布设安全围栏的方法对作业区域进行管控。但是在变电站实际作业现场，电站内进出通道过长，基本无法进行完整封闭，工作人员可能会通过不正常路径到达工作区域，增加了人员误入带电间隔而触电的风险；当变电站内作业面积过大、作业点较多时，现场安全监护人员不足，难以对作业区域进行实时监督，增加了安全风险。
技术实现思路
：本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红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统。本技术的技术方案是：一种基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统，包括可见光监控相机、红外监控相机和中央处理器CPU，其特征是：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述可见光监控相机和红外监控相机，所述可见光监控相机和红外监控相机分别通过安装架固定在立柱上，能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内作业人员行走的路边和作业设备的旁边，所述可见光监控相机和红外监控相机实时监控作业人员的行走路线和维修作业设备的情况，所述可见光监控相机和红外监控相机拍摄的图像通过以太网将传输到图像处理器GPU，所述图像处理器GPU与所述中央处理器CPU相互连接，所述中央处理器CPU还通过无线通讯网与上位机连接，经过融合的图像传输到上位机上。每一所述可见光监控相机和红外监控相机分别设置在不同的安装架上，所述中央处理器CPU与所述变电站高精度三维数字模型构成的三维模型库连接。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。本技术的有益效果是：1、本技术采用基于三维场景模型的融合方法，即利用可见光和红外图像的空间对应关系进行变换，解决大视场多角度情况下融合问题，取得了较好的效果，并且可见光图像与红外图像融合是全天候视觉辨识的基础，这两种图像的融合能获得更加完整和可靠的图像信息。2、本技术通过图像融合可以强化图像中的有用信息、增加图像理解的可靠性、获得更为精确的结果，使系统变得更加实用。同时，使系统具有良好的鲁棒性，例如，可以增加置信度、减少模糊性、改善分类性能等。3、本技术能够更好地满足变电站现场的全天候实时监测需求。在超特高压变电站状态视觉辨识项目中，成功利用该方法实现刀闸运动检测，采用人员的头部中心作为检测对象的位置描述，这样在10cm的定位精度下，即可分辨不同的重叠人员。4、本技术在变电站现场布设可见光监控相机和红外监控相机，并且设置合理的作业区域和作业步骤，对对作业人员的行走路线和作业步骤实施监控，防止可能的误操作和危险动作，达到现场安全管控的目的。5、本技术监控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；监控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、本技术主要采用基于序列图像的运动监测方法，分析来自于可见光、红外光等多光谱图像的融合图像，以监测识别人员位置，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为基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统的原理图。具体实施方式：实施例：参见图1，图中，1-立柱，2-可见光监控相机，3-维修部件，4-作业设备，5-作业人员，6-以太网，7-图像处理器GPU，8-中央处理器CPU，9-三维模型库，10-红外监控相机，11-无线通讯网，12-上位机。基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统，包括可见光监控相机2、红外监控相机10和中央处理器CPU，其中：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，安全管控区域内设置有可见光监控相机2和红外监控相机10，可见光监控相机2和红外监控相机10分别通过安装架固定在立柱1上，能够交叉监控同一区域，并且，立柱1设置在安全管控区内作业人员5行走的路边和作业设备4的旁边，可见光监控相机2和红外监控相机10实时监控作业人员5的行走路线和维修作业设备4的情况，可见光监控相机2和红外监控相机10拍摄的图像通过以太网将传输到图像处理器GPU，图像处理器GPU与中央处理器CPU相互连接，中央处理器CPU还通过无线通讯网11与上位机12连接，经过融合的图像传输到上位机12上。每一可见光监控相机2分别设置在不同的安装架上，或者两个以上可见光监控相机共同安装在同一安装架上；中央处理器CPU与变电站高精度三维数字模型构成的三维模型库9连接。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。转动式结构包括弧形板或弧形齿条，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。本技术在变电站现场布设可见光监控相机，并且设置合理的作业区域和作业步骤，对对作业人员的行走路线和作业步骤实施监控，防止可能的误操作和危险动作，达到现场安全管控的目的。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统，包括可见光监控相机、红外监控相机和中央处理器CPU，其特征是：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述可见光监控相机和红外监控相机，所述可见光监控相机和红外监控相机分别通过安装架固定在立柱上，能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内作业人员行走的路边和作业设备的旁边，所述可见光监控相机和红外监控相机实时监控作业人员的行走路线和维修作业设备的情况，所述可见光监控相机和红外监控相机拍摄的图像通过以太网将传输到图像处理器GPU，所述图像处理器GPU与所述中央处理器CPU相互连接，所述中央处理器CPU还通过无线通讯网与上位机连接，经过融合的图像传输到上位机上。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外和可见光融合的变电站作业对象和目标定位系统，包括可见光监控相机、红外监控相机和中央处理器CPU，其特征是：根据变电站现场三维空间信息和设备部署情况设置安全管控区域，所述安全管控区域内设置有所述可见光监控相机和红外监控相机，所述可见光监控相机和红外监控相机分别通过安装架固定在立柱上，能够交叉监控同一区域，并且，所述立柱设置在所述安全管控区内作业人员行走的路边和作业设备的旁边，所述可见光监控相机和红外监控相机实时监控作业人员的行走路线和维修作业设备的情况，所述可见光监控相机和红外监控相机拍摄的图像通过以太网将传输到图像处理器GPU，所述图像处理器GPU与所述中央处理器CPU相互连接，所述中央处理器CPU还通过无线通讯网与上...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾学东，林慧，张伟政，宋伟，董明，陈国军，辛军，马佳琳，何婷，鲍薇，
申请(专利权)人：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，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：河南,41