中文引用格式： 唐冬來(lái)，田富強(qiáng)，何鵬，等. 基于時(shí)空擴(kuò)散的輸電走廊圖像火災(zāi)預(yù)警方法[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(10)：51-56.
英文引用格式： Tang Donglai，Tian Fuqiang，He Peng，et al. Image fire warning method for transmission corridor based on spatiotemporal diffusion[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(10)：51-56.
引言
輸電走廊是指沿35 kV及以上電壓等級(jí)的電力架空線路導(dǎo)線，向下方兩側(cè)延伸至規(guī)定寬度的帶狀區(qū)域是電力設(shè)施保護(hù)區(qū)域[1]。我國(guó)輸電走廊地理位置分布廣泛，其中，部分輸電走廊位于林區(qū)，易受森林火災(zāi)隱患造成停電故障。因此，通過(guò)對(duì)輸電走廊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可識(shí)別森林火災(zāi)初期信息，并進(jìn)一步開(kāi)展森林火災(zāi)撲滅工作，對(duì)避免森林火災(zāi)對(duì)電力架空線路的危害具有積極的意義[2-3]。
國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)輸電走廊火災(zāi)預(yù)警方法做了大量的研究，主要分衛(wèi)星遙感、紅外探測(cè)和視頻監(jiān)控三類。徐海文[4]和李哲全等[5]提出了基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的輸電走廊火災(zāi)預(yù)警方法，通過(guò)柵格尺度的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)了輸電走廊火災(zāi)預(yù)警。然而，采用衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)輸電走廊火災(zāi)存在巡檢周期長(zhǎng)的問(wèn)題，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)快速蔓延的森林火災(zāi)。梁新宇等[6]和何蕓[7]提出了基于紅外探測(cè)的輸電走廊火災(zāi)預(yù)警方法，通過(guò)紅外光譜探測(cè)，實(shí)現(xiàn)了輸電走廊火災(zāi)預(yù)警。然而，在森林火災(zāi)發(fā)生初期，樹(shù)木燃燒溫度不高造成紅外探測(cè)波段不能接收到足夠成像的火災(zāi)能量輻射，從而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期森林火災(zāi)。在火災(zāi)發(fā)生之初，會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，為此楊海川等[8]和李巨虎等[9]提出了基于圖像識(shí)別的輸電走廊火災(zāi)預(yù)警方法，通過(guò)對(duì)煙霧的圖像識(shí)別從而進(jìn)行輸電走廊火災(zāi)預(yù)警。但火災(zāi)煙霧與天空的云彩極易混淆，造成輸電走廊圖像火災(zāi)預(yù)警誤報(bào)率高。
為解決輸電走廊圖像火災(zāi)預(yù)警誤報(bào)率高的問(wèn)題，本文提出了一種基于時(shí)空擴(kuò)散的輸電走廊圖像山火預(yù)警方法。首先，采用感應(yīng)取電方式的攝像頭采集輸電走廊圖像，滿足攝像頭長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航拍攝的需求，并對(duì)輸電走廊圖像進(jìn)行預(yù)處理，消除噪聲數(shù)據(jù)對(duì)火災(zāi)識(shí)別造成的影響。其次，采用尺度不變特征轉(zhuǎn)換(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)算法提取煙霧的顏色、紋理和形態(tài)特征。在此基礎(chǔ)上，基于火災(zāi)煙霧隨時(shí)間蔓延的原理，采用時(shí)空擴(kuò)散方法分析煙霧時(shí)間維度的形態(tài)變化情況，從而有效區(qū)分煙霧與云彩，實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)的精準(zhǔn)識(shí)別。
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作者信息：
唐冬來(lái)1，田富強(qiáng)1，何鵬2，谷波1，田攀1，李軍1，阮正平1
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2.重慶郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院，重慶 400065）
