专利名称：铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法
技术领域：
本发明属于光电技术领域，尤其是涉及一种铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法。
背景技术：
在现有的技术中，铁路货运列车拍照过程中，受铁路建设施工的局限性影响，采集到的铁路货运列车顶部图像中经常会有高压线的出现，这对人眼观察和其他基于图像的智能识别器具都有一定影响。未解决上述技术问题，急需一种可以去除图像中高压线的方法，该方法可以准确去除图像中高压线的显示，同时保证了图像的自然性和完整性。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去 除方法，尤其适合高压线的参数为已知不变的情况。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，其特征在于包括如下步骤步骤I、获取高压线参数高压线在图像中的Y轴的位置和高压线的宽度；步骤2、根据步骤I获取的高压线在图像中的Y轴的位置和高压线的宽度，设置需要进行处理的像素位置为待处理区域像素，并获得该待处理区域像素的灰度像素数据；步骤3、对图像每一列中的待处理区域像素，在其角度为(A° -K。+180°，B。-B。+180°，C。-C。+180° )三个方向上下对称的各取5 10个邻域像素进行分析，这样我们共获得三组像素集合，即C(PA，PB, Pc)；步骤4、根据步骤3获得的三组邻域像素集合，分别计算各个像素集合中的梯度值变化曲线，计算的公式如下如果有一组集合Fk(Pn), k = I…3, η = I··· 5 10,;那么F的梯度值计算如下￥F = ^i+i,
办 ν步骤5、根据步骤4获得的梯度变化曲线，依据下面的公式计算各个像素集合的梯度绝对值之和Sum = Jw*Eilxf + (I-w)EILrI2 (w e
)其中Lx代表集合中X轴方向的梯度值，Ly代表集合中Y轴方向的梯度值，w代表权重；步骤6、根据步骤5所得的各个像素集合的梯度绝对值之和，取梯度绝对值之和最小的像素集合作为插值运算的参考像素集合，所述参考像素集合包括了把所述待处理区域像素去除并替换成为待插值区域和所述待处理区域像素前后各5 10个邻域像素；步骤7、根据步骤6获得的去除待处理区域像素的参考像素集合，利用Cubic三次样条插值算法，估算出用以替换所述的待处理区域的待插值区域的像素值，并插入所述待插值区域；步骤8、重复步骤3-7，直到全部待处理区域的像素都替换完成。进一步，步骤I所述的高压线参数为已知不变的。进一步，步骤3所述的A、B、C的优选方案为A = 45，B = 90，C = 135。进一步，步骤3和步骤6中所述的邻域像素优选为上下各7个。本发明具有的优点和积极效果是由于采用上述技术方案，铁路货运列 车拍照过程中图像中的高压线可以准确去除，同时可以保证原有其他图像的自然性和完整性。
图I是本发明的流程框2是本发明高压线去除前的图像效果3是本发明高压线去除后的图像效果4是本发明中步骤4中所述的X方向和Y方向的梯度变化曲线中I、高压线 2、车厢 3、货物
具体实施例方式如图I所示，本发明提供一种铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，其特征在于包括如下步骤步骤I、获取高压线参数高压线在图像中的Y轴的位置和高压线的宽度；步骤2、根据步骤I获取的高压线在图像中的Y轴的位置和高压线的宽度，设置需要进行处理的像素位置为待处理区域像素(如下面例子中横线上的小方框)，并获得该待处理区域像素的灰度像素数据；
46 44 42
46 43 42
4341 40 42 41 40 62 62 62
_ΓΠ_ 97 98 98106 108 109
-77 79 80
4648 49 48 49 49 48 48 48
4748 47 46 47 47
4445 45步骤3、对图像每一列中的待处理区域像素，在其角度为(A° -A° +180°，B。-B。+180°，C。-C。+180° )三个方向上下对称的各取5 10个邻域像素进行分析，这样我们共获得三组像素集合，即c(pA，pB，p。)；待处理区域的像素位置和其他角度的像素位置关系可以如下表所示位置设置(顺时针方向走势)
45。 ~90°~135°
~~待处理像素 180^
315。270°225°步骤4、根据步骤3获得的三组邻域像素集合，分别计算各个像素集合中的梯度值变化曲线，计算的公式如下如果有一组集合Fk(Pn), k = I··· 3, η = I··· 5 10,;那么F的梯度值计算如下
S=,j公式里返回了各个集合X轴方向和Y轴方向的梯度变化，其变化曲线如附图4所示，图中三条线代表基于三个角度的像素集合，(a)为X轴方向梯度曲线图，(b)为Y轴方向梯度曲线图；步骤5、根据步骤4获得的梯度变化曲线，依据下面的公式计算各个像素集合的梯度绝对值之和Sum = *Σ\ χ\Σ +(1-I (w e [O，I])其中Lx代表集合中X轴方向的梯度值，Ly代表集合中Y轴方向的梯度值，w代表权重；步骤6、根据步骤5所得的各个像素集合的梯度绝对值之和，取梯度绝对值之和最小的像素集合作为插值运算的参考像素集合，所述参考像素集合包括了把所述待处理区域像素去除并替换成为待插值区域和所述待处理区域像素前后各5 10个邻域像素；当我们前后各取7个邻域像素时，梯度绝对值之和最小的像素集合为如下表现形式40 41 42 42 40 40 62 109 80 49 49 48 47 47 44那么，参考像素集合为去除中间的109并替换为空的待插值区域(下面的方块)
的像素集合，其表现形式如下
,10 ,11 42 42 ,10 ,10 62 口 80 19 19 48 47 ,17 ,1,1步骤7、根据步骤6获得的去除待处理区域像素的参考像素集合，利用Cubic三次样条插值算法，估算出用以替换所述的待处理区域的待插值区域的像素值，并插入所述待插值区域；步骤8、重复步骤3-7，直到全部待处理区域的像素都替换完成。进一步，步骤I所述的高压线参数为已知不变的。进一步，步骤3所述的A、B、C的优选方案为A = 45，B = 90，C = 135。进一步，步骤3和步骤6中所述的邻域像素优选为上下各7个。本发明涉及邻域像素上下对称个数选取的，在像素处理能力允许的范围内，可以为多个，本实施例中选为5 10个，优选为7个。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内 。
权利要求
1.一种铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，其特征在于包括如下步骤 步骤I、获取高压线参数高压线在图像中的Y轴的位置和高压线的宽度； 步骤2、根据步骤I获取的高压线在图像中的Y轴的位置和高压线的宽度，设置需要进行处理的像素位置为待处理区域像素，并获得该待处理区域像素的灰度像素数据； 步骤3、对图像每一列中的待处理区域像素，在其角度为(A° -A° +180°，B。-B。+180°，C。-C。+180° )三个方向上下对称的各取5 10个邻域像素进行分析，这样我们共获得三组像素集合，即C(PA，PB, Pc)； 步骤4、根据步骤3获得的三组邻域像素集合，分别计算各个像素集合中的梯度值变化曲线，计算的公式如下 如果有一组集合Fk(Pn), k = Ρ··3, η = I··· 5 10,;那么F的梯度值计算如下VF = -I+-"'m Gy 步骤5、根据步骤4获得的梯度变化曲线，依据下面的公式计算各个像素集合的梯度绝对值之和 Sum = ΣΙΙλ.Γ +(we
) 其中Lx代表集合中X轴方向的梯度值，Ly代表集合中Y轴方向的梯度值，w代表权重； 步骤6、根据步骤5所得的各个像素集合的梯度绝对值之和，取梯度绝对值之和最小的像素集合作为插值运算的参考像素集合，所述参考像素集合包括了把所述待处理区域像素去除并替换成为待插值区域和所述待处理区域像素前后各5 10个邻域像素； 步骤7、根据步骤6获得的去除待处理区域像素的参考像素集合，利用Cubic三次样条插值算法，估算出用以替换所述的待处理区域的待插值区域的像素值，并插入所述待插值区域； 步骤8、重复步骤3-7，直到全部待处理区域的像素都替换完成。
2.根据权利要求I所述的铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，其特征在于步骤I所述的高压线参数为已知不变的。
3.根据权利要求I所述的铁路列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，其特征在于步骤3所述的A = 45，B = 90，C = 135。
4.根据权利要求I所述的铁路列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，其特征在于步骤3和步骤6中所述的邻域像素为上下各7个。
全文摘要
本发明提供一种铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线的去除方法，包括如下步骤首先获得图像，然后获得图像中的高压线的位置和宽度参数并设置需要进行处理的像素位置为待处理区域像素位置，然后获得待处理区域的像素的灰度像素数据，然后获得待处理区域三个角度的邻域像素集合，然后分别计算各个集合的梯度绝对值之和，然后选定梯度绝对值之和最小的集合去除待处理区域后作为插值运算的参考像素集合，然后利用cubic三次样条插值算法，估算出待插值区域的替换值并插入待插值区域。本发明的有益效果是由于采用上述技术方案，铁路货运列车拍照过程中图像中的高压线可以准确去除，同时可以保证原有其他图像的自然性和完整性。
文档编号G06T5/00GK102881005SQ20121032538
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者俞大海, 韩建枫, 单玉堂, 陈钟, 岳明, 李震, 赵丽伟 申请人:天津光电高斯通信工程技术有限公司