咨询与建议

看过本文的还看了

相关文献

该作者的其他文献

文献详情 >基于FPGA的输电线路舞动视频监测方法研究 收藏
基于FPGA的输电线路舞动视频监测方法研究

基于FPGA的输电线路舞动视频监测方法研究

作     者:刘建国 

作者单位:南京理工大学 

学位级别:硕士

导师姓名:贾云飞

授予年度:2021年

学科分类:080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题:线路舞动 视频监测 FPGA 目标识别 图像处理 

摘      要:输电导线舞动是指导线在履冰条件下,收到风激励的作用而产生的大振幅、低频率的自激振动现象。输电导线舞动的破坏力巨大,严重时会导致线路断股、塔杆倒塌等事故。传统的图像舞动监测法是指通过在输电塔杆上安装摄像机,先对线路运行的视频进行拍摄,再将视频数据传递给远程的计算机,计算机通过计算得到线路的运行参数和状态。其在传递数据、处理数据上存在不便。基于此,本文提出了以FPGA为核心,目标检测为手段的输电线路舞动监测方法。其在现有塔杆监测设备的基础上,将图像采集、处理集成于监测端实现,为解决上述问题提供了一种新思路。本监测方法通过图像识别算法定位高空舞动监测目标点的位置,将一帧完整的图像数据缩减到只需发送64字节的坐标数据。单一的运动识别算法的识别精准度不足,进一步对线路舞动的环境背景进行分析以及对目标识别算法进行探索后,本文提出了基于FPGA的“运动与“颜色特征的舞动目标识别检测方法。为了在FPGA中实现目标检测功能,在软件上使用Verilog语言设计了图像处理模块和多个FPGA底层驱动模块。图像处理模块可实现图像格式转换、运动识别、颜色识别、形态学滤波、目标指示等图像算法。使用四端口的乒乓存储算法配合异步FIFO,解决了跨时钟域和数据存储问题。设计了以FPGA为主控芯片,具有图像采集、存储、显示、气候监测、4G通讯等功能接口的硬件平台。为了克服不良天气对舞动监测效果的影响,设计的舞动目标监测点在各个天气环境下,均具有明显的颜色特征;其专门设计的机械结构可以线路的运动保持一致。通过分析各光照环境下的颜色分量分布规律,给出了合理的颜色识别阈值。进行舞动模拟实验,实验结果证明:在各个天气环境下都有良好的舞动目标识别效果。通过舞动监测目标点坐标数据分析可得到舞动运动波形、幅值、频率等信息,验证了本文提出的方法可以实现舞动参数监测功能。

读者评论 与其他读者分享你的观点

用户名:未登录
我的评分