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    近年來，視頻監視系統被廣泛應用于保安，交通，樓宇，工業等各個行業領域，在一定程度上提高了自動化水平，但絕大多數應用中，僅局限于一般的人工交互式監視。眾所周知，人眼有主觀性，易疲勞的弱點，特別是長時間觀察視頻圖像，不但對操作人員的視力會有損害，而且有情況時，圖像也不易發現，即使采用長時間錄像機進行錄像方式來彌補，也存在成本高的問題，同時失去了時實監視的意義。采用機器視覺技術是解決上述問題的方案之一。

    在電力系統開關站要求對電纜接頭的溫升進行監視，防止接頭處因質量或老化的原因，導致接觸電阻變大，或因電流大，使電纜接頭溫度過高，毀壞電纜接頭，達到消除事故隱患的目的。在需檢測的接頭部位，安裝無源的熱傳感器。熱傳感器機理類似于熱繼電器，采用雙金屬片作溫度檢測單元，當溫度超過閾值，雙金屬片變形后，使扣子脫開，熱傳感器在彈簧的作用下展開，露出內面的紅色標，表示警示狀態。視頻監視系統通過觀察這些熱傳感器的狀態來達到判定電纜接頭是否正常工作。

    1. 前端設備

    前端采用一體化彩色攝像機NMD100P，內置全方位云臺，帶自動光圈8倍變焦鏡頭，云臺鏡頭具有32個可預置點。云臺鏡頭控制速度微10級可調，云臺水平速度最大可達90度/s，采用RS422接口進行控制。由于室外應用，另加室外半球防護罩。切換控制系統采用自行研制的帶RS485接口的視頻切換矩陣。

    2. 機器視覺

    機器視覺檢測相當于視頻監視系統的一個分控點，自動定時發出切換命令，將特定攝像機的視頻信號切換過來，發送控制命令，將攝像機運行到預置位，通過MCI命令捕獲圖像，自動存為BMP格式(320*240)，自動分析圖像，判定是否告警，并將告警信息存儲，然后以其他方式通知管理人員及時處理。

    3. 視頻檢測原理

    視頻檢測，首先捕獲視頻圖像，存為靜態的BMP位圖文件，然后分析BMP圖片額定為止的圖像是否為紅色，特定位置參數由數據文件讀出，也可修改后寫入數據文件。

    4. BMP圖像檢測位置RGB數據的獲取

    BMP格式圖像文件是一種通用的圖像文件，在速度和質量折中，系統軟件設定圖像采集卡獲取320*240的24 位BMP圖像，其文件結構如下(僅列出需用到的數據)。

    對應一幅圖像，位圖數據從36H位置開始，對應地由左到右，由下到上次序以BGR排列，每個色彩分量數值從00 H到FFH。

    5. 告警信號(紅色)的判定

    根據Eb，Eg，Er值，按亮度公式求亮度信號值Ey:

    Ey=0。299Er+0。587Eg+0。114Eb

    紅色判定實質上是對紅分量值在亮度值所占的比例數值是否達到閾值進行判定。

    運算方法如下:

    E_col=Er/(Ey+0。1) 注:+0。1防止Ey=0時溢出。

    判別E_col是否大于閾值(1。5)，大于閾值判該點為紅，小于閾值判該點為非紅。由于僅一點判定容易誤判。為提高抗干擾性，使用程序在點(X_pstion，Y_pstion)上下，左右各取2點(水平5點，垂直5點，共10點組成一個小十字)共同進行判定，并定義一個整型數E_power作為加權數。

    當判為紅點時

    E_power=E_power+255

    當判為非紅點時

    E_power=E_power+0

    上述過程結束后，再對E_power進行判定，是否大于閾值(1500)，大于閾值判該區域為紅，即告警。通過二次判定能保證測試有效可靠。這里為保證簡單，不考慮10個點的位置加權系數。調節閾值可改變判定的靈敏度及抗干擾特性。

    亮度低于一定數值，人眼無法判定顏色。攝像機也一樣，軟件中對亮度值作判定，總體亮度低于某一閾值，開啟輔助照明。

    6. 初始化和檢測位置的確定

    軟件初始化即建立一個運行環境，包括:

    (1)建立BMP模板子目錄;

    (2)建立BMP模板，320*240圖片文件pic00。bmp，pic01。bmp…。;

    (3)設定檢測位置，建立數據文件;

    檢測位置通過交互方式設定，這是軟件的一個功能模塊，操作步驟如下:

    (1)選擇某一路視頻信號m;

    (2)控制云臺，調節鏡頭，獲得合適圖像;

    (3)設置作為漁歌預置點n，軟件自動捕獲PICmn。bmp圖像;

    (4)將檢測功能使能檢測位置[初始為(5。5)]出現小十字標記;

    (5)移動水平，垂直滾動條，移動小十字標記到需檢測的位置。

    (1)，(2)，(3)為計算機對外圍設備發出以系列串行控制命令，如發送Move Left，Move Right，Stop Pan，控制云臺轉動;發送Preset Position n，設置預置點n。

    7. 小十字標記產生及移動的方法

    引入小十字標記，使檢測位置的確定十分方便明了。將PICmn。bmp圖像復制，產生PICtmp。bmp圖像;運算產生檢測位置(X_pstion，Y_pstion)及上下左右各2點在PICtmp。bmp文件中的位置，并寫入255; PICtmp。bmp顯示時，即出現白色的小十字標記。

    移動水平，垂直滾動條時，先清除PICtmp。bmp的小十字標記，將圖片文件PICmn。bmp檢測位置(X_pstion， Y_pstion)及上下左右各2點的數據讀出，對應寫入PICtmp。bmp， PICtmp。bmp即恢復原始狀態。改寫檢測位置(X_pstion， Y_pstion)，在新的檢測位置重新標記，再次將PICtmp。bmp顯示，即達到移動小十字標記的目的。

    8. 系統運行的實際效果

    本視頻視覺系統實質是對特定位置的顏色的判定，在>3Lx的環境下，白天自然光，夜間采用碘鎢燈照明，均能準確判別。可靠性，穩定性較高，實時性強，大大提高了視頻監視系統的水平。
機器視覺是一個龐大復雜的課題。這里僅取顏色特征作為視覺依據，避開了復雜的模式識別，因而簡單可靠易行，適用于類似的色塊特征識別應用中。