输电线路塔架的检测方法及装置的制造方法_3

文档序号:9217840阅读:来源:国知局
述疑似塔架区域。
[0110] 疑似塔架区域可以为以重心位置信息为圆心以预设距离为半径做圆,该圆即为上 述疑似塔架区域,当然也可以以中心位置信息为圆心做椭圆,该椭圆即为上述疑似塔架区 域,本发明实施例疑似塔架区域的形状不作具体限定,例如也可以为长方形,也可以为正方 形,还可以为多边形等等。
[0111] 疑似塔架区域可以为重心位置信息所在的连通区域,或者为离重心位置信息最近 的像素所在的连通区域。
[0112] 疑似塔架区域的确定可以有多种方法,本发明实施例提供但不限定于上述集中 实现方式。
[0113]请参阅图6,为本发明实施例提供的一种输电线路塔架的检测方法中,获取输电线 路塔架的最大连通区域的一种实现方式的方法流程示意图,该方法包括:
[0114] 步骤S601 :将所述图像进行灰度图像转换。
[0115]将图像进行灰度图像转换,可以利用RGB空间与灰度空间转换方法进行转换,此 为现有技术本发明实施例在此不进行一一赘述。
[0116] 步骤S602:将所述灰度图像中像素值属于预设像素值范围的像素,确定为疑似塔 架连通区域中的像素。
[0117] 预设像素范围为输电线路塔架在进行步骤S601转换后,可能的灰度值范围,该范 围可以依据实际情况而定,一般情况下,尽量包含所有的可能的输电线路塔架的灰度值。
[0118] 步骤S603 :从疑似塔架连通区域中选取像素最多的第一疑似塔架连通区域,所述 第一疑似塔架连通区域为所述最大连通区域。
[0119]假设输电线路塔架为灰白色,输电线路塔架旁边可能有住宅的房顶瓦片的颜色可 能也为灰白色,但是瓦片所组成的连通区域显然比较小,而输电线路塔架的连通区域比较 大。因为选择最大连通区域。
[0120] 具体的可以为:使用图像的灰度特征进行轮廓检测,设定累加器,累计各个连通区 域中像素个数,以便获取包含像素个数最多的连通区域,即获取图像中最大的连通区域。检 测出最大连通区域的轮廓并将它们组织成双层结构,分别是顶层边界(即上述的最小外包 区域)和内层边界(即上述的最大内包区域)。其中,顶层边界是所有成分的外界边界,内 层边界是孔边界。
[0121] 最大连通区域可以保证输电线路塔架轮廓的完整性,且这种完整性可以忽略图 像拍摄过程中的噪点对轮廓获取的影响。
[0122] 请参阅图7,为本发明实施例提供的一种输电线路塔架的检测装置的一种实现方 式的结构示意图,该装置包括:选取模块701、获取模块702以及第一确定模块703,其中:
[0123]选取模块701,用于依据输电线路塔架的特征信息,选取图像中疑似塔架区域。
[0124] 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。
[0125] 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。
[0126] 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。
[0127] 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。
[0128] 获取模块702,用于获取所述图像中的所述输电线路塔架的最大连通区域。
[0129] 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。
[0130] 第一确定模块703,用于当所述疑似塔架区域与所述最大连通区域的重合区域满 足预设条件时,确定所述最大连通区域为所述输电线路塔架区域。
[0131] 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。
[0132] 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。
[0133] 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。
[0134] 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。
[0135] 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。
[0136] 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。
[0137] 本发明实施例中考虑了输电线路塔架的特征信息,在选取模块701和获取模块 702分别确定的疑似塔架区域和最大连通区域后,再次通过第一确定模块703依据两者的 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。
[0138] 在上述装置实施例的基础上,还可以包括:提取模块,用于提取所述输电线路塔架 的区域的轮廓;匹配模块,用于将所述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;第二确定模块,用于将所述第一预设模板所属类型确定为所述输 电线路塔架的类型。
[0139] 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。
[0140] 上述任一实施例中匹配模块可以包括:凸包化单元,用于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;第一计算单元,用于将所述封闭 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。
[0141] 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。
[0142] 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。
[0143] 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。
[0144] 本发明实施例中提供但并不限制于使用链码进行凸包化。
[0145] 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。
[0146] 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。
[0147] 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。
[0148] 上述任一实施例中选取模块可以包括:获取单元,用于获取所述图像中的所述输 电线路塔架的线性特征;第二计算单元,用于计算所述线性特征的重心位置信息;第一确 定单元,用于依据所述重心位置信息确定出所述疑似塔架区域。
[0149]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。
[0150] 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
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