本發(fā)明創(chuàng)造涉及輸電線路監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及基于云計(jì)算的輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，對(duì)輸電線路的監(jiān)測(cè)多為區(qū)域性的，而且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)龐大，不同的系統(tǒng)間缺少必要的數(shù)據(jù)通信和及時(shí)的資源共享，需要一個(gè)更大的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、資源及時(shí)共享和監(jiān)測(cè)方案互動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供基于云計(jì)算的輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于云計(jì)算的輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)和監(jiān)控終端，所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)與所述云計(jì)算平臺(tái)通信連接，所述監(jiān)控終端通過通訊網(wǎng)絡(luò)與所述云計(jì)算平臺(tái)通信連接。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：利用云計(jì)算平臺(tái)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)，減少了監(jiān)控系統(tǒng)部分軟硬件的投入和維護(hù)，節(jié)約了成本，增加了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)加強(qiáng)了系統(tǒng)間通訊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、資源和方案共享，實(shí)現(xiàn)輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)的跨區(qū)域整合。

附圖說明

利用附圖對(duì)發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)1、云計(jì)算平臺(tái)2、監(jiān)控終端3、攝像單元11、圖像加密單元12、圖像傳送單元13。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖2，本實(shí)施例的基于云計(jì)算的輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)1、云計(jì)算平臺(tái)2和監(jiān)控終端3，所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)1與所述云計(jì)算平臺(tái)2通信連接，所述監(jiān)控終端3通過通訊網(wǎng)絡(luò)與所述云計(jì)算平臺(tái)2通信連接。

優(yōu)選的，所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)1包括用于采集輸電線路監(jiān)控圖像的監(jiān)控圖像采集模塊。

優(yōu)選的，所述云計(jì)算平臺(tái)2包括接收單元、判斷單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述接收單元與所述判斷單元連接，所述判斷單元與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，所述數(shù)據(jù)處理單元與所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元連接。

本發(fā)明上述實(shí)施例利用云計(jì)算平臺(tái)2對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)，減少了監(jiān)控系統(tǒng)部分軟硬件的投入和維護(hù)，節(jié)約了成本，增加了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)加強(qiáng)了系統(tǒng)間通訊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、資源和方案共享，實(shí)現(xiàn)輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)的跨區(qū)域整合。

優(yōu)選的，所述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集子系統(tǒng)1包括攝像單元11、圖像加密單元12、圖像傳送單元13，云計(jì)算平臺(tái)2還包括圖像解密單元；所述圖像加密單元12與圖像傳送單元13的接收端連接，所述圖像解密單元與圖像傳送單元13的傳送端無線連接。

所述攝像單元11用于通過已校準(zhǔn)的攝像機(jī)對(duì)輸電線路監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像采集，所述已校準(zhǔn)的攝像機(jī)為已經(jīng)進(jìn)行標(biāo)定處理的攝像機(jī)，攝像機(jī)的標(biāo)定包括：(1)采用國(guó)際象棋棋盤作為攝像機(jī)標(biāo)定的參考圖；(2)采用攝像機(jī)對(duì)國(guó)際象棋棋盤進(jìn)行圖像采集，以得到棋盤圖像，采集的時(shí)候盡量讓棋盤占據(jù)盡可能多的畫面，采集的棋盤圖像的數(shù)量大于等于10；(3)輸入棋盤方格尺寸大小，設(shè)定棋盤角點(diǎn)搜索窗口方格大小，窗口方格小于棋盤方格大小，提取棋盤圖像中棋盤上所有方格的角點(diǎn)；(4)采用matlab標(biāo)定工具箱對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)取得的角點(diǎn)，運(yùn)行程序得到攝像機(jī)的參數(shù)，完成標(biāo)定。

本優(yōu)選實(shí)施例通過已校準(zhǔn)的攝像機(jī)對(duì)輸電線路監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行攝像采集，能夠更準(zhǔn)確地獲取輸電線路監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)對(duì)輸電線路監(jiān)控的精度。

優(yōu)選地，所述圖像加密單元12用于對(duì)需加密的輸電線路監(jiān)控圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，并對(duì)圖像預(yù)處理后的圖像進(jìn)行加密；

所述對(duì)需加密的輸電線路監(jiān)控圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括：

(1)按照下列灰度化處理公式對(duì)需加密的輸電線路監(jiān)控圖像進(jìn)行灰度化處理：

日光條件下，Γ＝0.3(r+2g)+0.1b；

燈光條件下，

弱光條件下，Γ＝max(r,g,b)；

上式中，日光條件是指拍攝條件為正常白天，燈光條件指拍攝條件為太陽落山后室內(nèi)燈光條件，弱光條件指拍攝條件為晚上室內(nèi)不開燈，Γ為處理后圖像的像素灰度值，r、g、b分別表示圖像像素點(diǎn)的紅色、綠色、藍(lán)色分量；

(2)對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，包括：

1)將經(jīng)過灰度化處理的圖像的灰度值按照下列公式進(jìn)行增強(qiáng)處理：

Γ′＝lnΓ

2)計(jì)算任意像素點(diǎn)(i,j)和鄰域內(nèi)八個(gè)像素點(diǎn)的灰度關(guān)系G，

a、b不能同時(shí)為0

通過該灰度關(guān)系對(duì)初始灰度值進(jìn)行校正，得到校正后的灰度值K(i,j)為：

本優(yōu)選實(shí)施例根據(jù)不同光照條件對(duì)圖像進(jìn)行灰度處理，減少了計(jì)算量，保證了在弱光條件下圖像的亮度，對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，提高了圖像質(zhì)量，從而進(jìn)一步得到較為清晰的輸電線路監(jiān)控圖像。

所述對(duì)需加密的輸電線路監(jiān)控圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，還包括：

(1)對(duì)灰度值校正后的圖像按照?qǐng)D像要求度進(jìn)行區(qū)分，確定圖像要求高的圖像和圖像要求較低的圖像，并做好標(biāo)記；

(2)對(duì)灰度值校正后的圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理：首先進(jìn)行三級(jí)小波分解，提取灰度值校正后的圖像的三級(jí)小波分解低頻近似分量，然后采用下列混沌映射公式對(duì)低頻圖像進(jìn)行位置置亂處理：

式中，H1為低頻圖像信息，N₁、N₂、N₃為通過混沌映射生成的三個(gè)變量；

為適應(yīng)數(shù)字圖像所要求的數(shù)值范圍，對(duì)N₁、N₂、N₃按照下式進(jìn)行處理，從而將它們的值映射到0-255之間，生成混沌序列O、U，并進(jìn)一步映射為圖像矩陣：

(3)確定待加密圖像：對(duì)于圖像要求較低的圖像，采用預(yù)處理后的圖像作為待加密圖像；對(duì)于圖像要求較高的圖像，對(duì)預(yù)處理后的圖像利用小波逆變換進(jìn)行圖像重構(gòu)，以重構(gòu)后的圖像作為待加密圖像；

所述對(duì)圖像預(yù)處理后的圖像進(jìn)行加密，包括：

(1)用W₁表示待加密圖像，分別在有限域上與混沌序列O執(zhí)行加法運(yùn)算和乘法運(yùn)算，得到新的圖像W₂，再將圖像W₂使用轉(zhuǎn)置操作得到新的圖像W₃，其中：

式中，表示有限域的加法，“·”表示有限域上的乘法；

(2)將圖像W₃與混沌序列U執(zhí)行有限域上的加和乘操作，得到最終的圖像W：

本優(yōu)選實(shí)施例利用小波變換對(duì)圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，去除了圖像本身的冗余性，實(shí)現(xiàn)快速置亂，能夠減少所需的混沌序列，提高加密效率，滿足實(shí)時(shí)通信的要求；按照?qǐng)D像要求的高低進(jìn)行圖像區(qū)分，對(duì)于圖像要求高的圖像先進(jìn)行圖像預(yù)處理再進(jìn)行小波逆變換的圖像重構(gòu)處理，確保無損的同時(shí)提高了置亂的速率；加密單元中，將有限域的二進(jìn)制算法與混沌加密技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，保障了圖像加密的安全性的同時(shí)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，提高了圖像加密的速度，實(shí)現(xiàn)了輸電線路監(jiān)控圖像的安全傳送。

優(yōu)選地，所述解密單元用于對(duì)加密圖像進(jìn)行解密，其使用與圖像預(yù)處理相同的混沌映射公式以及相應(yīng)的混沌序列，對(duì)加密過程進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)圖像的解密。

本優(yōu)選實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算平臺(tái)2對(duì)加密的輸電線路監(jiān)控圖像的讀取，進(jìn)一步提高監(jiān)控系統(tǒng)的處理速度。

基于上述實(shí)施例，發(fā)明人進(jìn)行了一系列測(cè)試，以下是進(jìn)行測(cè)試得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。