输电线路塔架的检测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9217840阅读:来源:国知局

[0063] 上述特征信息可以包括输电线路塔架的线性特征信息,现有技术中输电线路塔架 属于高耸钢结构,其主要结构及材料为三柱钢管(法兰连接)和四柱角钢(连接板)。航拍 的输电线路塔架中的图像中输电线路塔架多为直线构成,将满足预设要求的直线称为线性 特征信息,例如可以将预设数目像素长的线段称为线性特征信息中所涉及到的线。
[0064] 上述特征信息可以包括输电线路塔架的角点特征信息,角点特征信息是指组成输 电线路塔架的钢管之间的交点等等。输电线路塔架多建设在树林中,由于树木的角点特征 信息比较杂乱,所以输电线路塔架的角点特征信息非常明显。
[0065] 上述特征信息可以包括输电线路塔架的颜色特征信息,例如输电线路塔架多建设 在树林中,输电线路塔架多为灰白色,树木的颜色多为绿色,所以也可以根据颜色确定出 疑似塔架区域。
[0066] 上述特征信息可以为输电线路塔架的颜色特征信息、线性特征信息、角点特征信 息中的一种或多种,具体本发明实施例不作具体限制。由于输电线路塔架的特征信息不仅 仅局限于上述三种,所以本发明实施例并不将上述特征信息限定为上述三种中的一种或多 种,例如特征信息还可以为输电线路塔架的对称信息,因为有的输电线路塔架是对称的。
[0067] 步骤S102 :获取上述图像中的输电线路塔架的最大连通区域。
[0068] 可以依据输电线路塔架的颜色特征信息、角点特征信息、线性特征信息等等中的 一种或多种确定最大连通区域。例如,假设输电线路塔架为灰白色,可以将灰白色所在的最 大连通区域确定为最大连通区域,或将线性特征信息最密集的地方所在的连通区域确定为 最大连通区域等等。
[0069] 步骤S101和步骤S102没有先后顺序,可以先执行步骤S102再执行步骤S101,或 着步骤S101和步骤S102同时执行,本发明实施例并不对上述两个步骤的先后顺序作具体 限定。
[0070] 步骤S103 :当疑似塔架区域与最大连通区域的重合区域满足预设条件时,确定最 大连通区域为输电线路塔架区域。
[0071] 具体可以为:计算上述重合区域的像素个数;当重合区域的像素个数占疑似塔架 区域和最大连通区域的像素个数之和的百分比大于等于预设值时,确定最大连通区域为输 电线路塔架区域。
[0072] 预设条件可以为重合区域的像素个数占疑似塔架区域和最大连通区域的像素个 数之和的百分比大于等于预设值。
[0073] 上述预设值可以为80%或80%以上,具体数值本发明实施例不作具体限定,例如 还可以为70 %等等,具体值可以根据实际情况而定。
[0074] 具体还可以为:计算重合区域像素个数占疑似塔架区域的总像素个数的百分比大 于第一值时,或占最大连通区域的总像素个数百分比大于第二值时,确定最大连通区域为 输电线路塔架区域。
[0075] 上述第一值和第二值可以相等,可以不等,具体值可以依据实际情况而定。
[0076] 预设条件可以为重合区域像素个数占疑似塔架区域的总像素个数的百分比大于 第一值,或占最大连通区域的总像素个数百分比大于第二值。
[0077] 本发明实施例中考虑了输电线路塔架的特征信息,在确定的疑似塔架区域和最大 连通区域后,再次通过两者的重合区域进一步确定最大连通区域是否为输电线路塔架区 域,从而能够从图像中准确的确定出输电线路塔架区域,避免其受限于输电线路塔架自身 的承载属性以及四季等外部条件的改变对背景影响,而不能准确的确定出输电线路塔架区 域的问题。
[0078] 请参阅图2,为本发明实施例提供的一种输电线路塔架的检测方法的另一实现方 式的方法流程示意图,该方法包括:
[0079] 步骤S101 :依据输电线路塔架的特征信息,选取图像中疑似塔架区域。
[0080] 步骤S102 :获取上述图像中的输电线路塔架的最大连通区域。
[0081] 步骤S103 :当疑似塔架区域与最大连通区域的重合区域满足预设条件时,确定最 大连通区域为输电线路塔架区域。
[0082] 步骤S201 :提取输电线路塔架的区域的轮廓。
[0083] 步骤S202 :将输电线路塔架的轮廓与预设模板进行匹配,获得匹配度最高的第一 预设模板。
[0084] 预设模板是指输电线路塔架类型模板,例如主要的输电线路塔架的类型包括猫头 塔、酒杯塔、转角塔。可以将这些类型的输电线路塔架设置为上述预设模型。
[0085] 步骤S203 :将第一预设模板所属类型确定为输电线路塔架的类型。
[0086] 请参阅图3,为本发明实施例提供的一种输电线路塔架的检测方法中将输电线路 塔架的轮廓与预设模板进行匹配,获得匹配度最高的第一预设模板的一种实现方式的方法 流程示意图,该方法包括:
[0087] 步骤S301 :将所述输电线路塔架的区域进行凸包化处理,形成所述输电线路塔架 的封闭区域。
[0088] 将输电线路塔架的区域进行凸包化处理可以采用链码,例如Freeman码,首先将 上述提取出的输电线路塔架的区域的边界转换为Freeman链码进行输出,将提取出的连 通域轮廓进行凸包化,可以使用8连通Freeman码进行边界凸包化,也可以使用4连通 Freeman码进行边界凸包化,这里以8连通Freeman码进行边界凸包化为例,获取最大闭包 链码集作为最小外包区域,获取第2层级链码作为最大内包区域。Freeman码中,目标形状 被表示为一系列的位移,每一个位移有8个方向,分别为上,左上,左,左下,下,右下,右,右 上。8个方向对应数值为整数0到7。
[0089] 将最小外包区域链码集转为点集,得到凸包区域1 ;将最大内包区域转为点集,得 到凸包区域2。对两个区域进行做差集,获取样本凸域,即获得输电线路塔架的封闭区域。
[0090] 输电线路塔架的区域凸包化即获取输电线路塔架的最小外包区域以及最大内包 区域的差集,保留了输电线路塔架的类型的最基本特征。
[0091] 本发明实施例中提供但并不限制于使用链码进行凸包化。
[0092] 上述封闭区域即为最大内包区域与最小外包区域所组成的区域。
[0093] 步骤S302:将所述封闭区域与所述预设模板进行Hu矩相似度计算,获得匹配度 最高的第一预设模板。
[0094] 使用Hu矩进行封闭区域与预设模板相似度计算,匹配度最高者即为输电线路塔 架的类型。将封闭区域与每一预设模板进行Hu矩相似度计算,获得一数值,将最大数值对 应的预设模板作为第一预设模板。
[0095] Hu矩是归一化中心矩的线性组合,其矩函数对于缩放、旋转和镜像映射具有不变 性。
[0096] 请参阅图4,为本发明实施例提供的一种输电线路塔架的检测方法中依据输电线 路塔架的特征信息,选取图像中疑似塔架区域的一种实现方式的方法流程示意图,该方法 包括:
[0097] 步骤S401 :获取所述图像中的所述输电线路塔架的线性特征。
[0098] 考虑到山区的树木或山地为背景的特征,输电线路塔架的线性特征信息为主特 征,且线性特征信息是输电线路塔架区别于复杂多变背景的最明显特征,且其线性特征信 息的重心位置信息多分布于输电线路塔架的塔头内部,保证了疑似塔架区域对输电线路塔 架的包含性。
[0099] 现有技术中塔架属于高耸钢结构,其主要结构及材料为三柱钢管(法兰连接)和 四柱角钢(连接板)。航拍的输电线路塔架中的图像中输电线路塔架多为直线构成,将满足 预设要求的直线称为线性特征信息,例如可以将预设数目像素长的线段称为线性特征信息 中所涉及到的线。该预设数目可以为30,当然也可以为其他值,例如29、35等等本发明实施 例对此不作具体限定。
[0100] 步骤S402 :计算所述线性特征的重心位置信息。
[0101] 本发明实施例提供但并不限于以下计算线性特征的重心位置信息的方法:
[0102] 首先,获取图像的边缘点,设定一个累加器数组Accumulator(p,0 ),初值为0, 对每个像素点(Xi,yi)遍历0进行取值,计算对应的P,如果其值对应累加器数组中某个 值,则累加器数组值加1。
[0103] 当遍历完所有点后,找到累加器数组的峰值点,其对应的就是图像空间中的共线 点。将所有共线点组成特征点集S,计算重心位置信息对应的重心点坐标c(X,y)中的X。,y。。
[0105] 中,9为边缘点匕…)的梯度方向,p=xcos9+ysin9。为了让本领域技术人 员更加理解本发明实施例中所涉及到的累加器数组的值如何加1,举一具体例子对其进行 说明。
[0106] 请参阅图5,为本发明实施例提供一种与累加器数组对应的图像。
[0107] 以图像左上角为坐标系原点,在同一条直线L上的点具有相同的(P,0),因此, 该条直线上的点会被分配到同一个集合中。
[0108] 假设图5中的4个点所在的累加器数组值为4,则重心坐标的计算方法可以为:计 算每条直线的重心位置,作为该直线L的特征点;将直线L的4个特征点组成集合S,计算 点集S的重心,得到的点即为重心点。
[0109] 步骤S403 :依据所述重心位置信息确定出所
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