[發明專利]風電安全智能預警應急系統圖像處理方法

有效

• 申請號: 201110278950.7
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102324033A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 吳建華;戴會超;薛友宏;莊亞明
• 申請（專利權）人: 吳建華
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任立;姚姣陽

技術領域

本發明涉及一種圖像處理方法，具體的說是一種風電安全智能預警應急系統圖像處理方法。

背景技術

風電安全智能預警應急系統設計和運轉的直接目標，不僅是在危機形成和爆發后進行有效的處置，更重要的是預測預警可能產生風電事故的可能性因素，從根本上防止危機的形成和爆發。風電安全智能預警應急系統的設計必須堅持預防和應急相結合的原則，特別應當注重應急系統的預測預警能力。要有利于做好加強危機性事件應急管理的準備、預備和預警等基礎性工作，提高危機性事件預警和防范能力，充分實現預警與應急、常態管理和非常態管理的有機結合。由于風電機艙環境的特殊性，一般很難通過一般的手段獲知機艙內的信息，也沒有一種合適的圖像處理方法來處理風電機艙內的圖像。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提出一種風電安全智能預警應急系統圖像處理方法，處理后的圖像更符合人機視覺特征，有利于進一步分析、理解目標場景，以及對目標的進行檢測、跟蹤、識別。

本發明解決以上技術問題的技術方案是：

風電安全智能預警應急系統圖像處理方法，在風電機艙里安裝微型紅外攝行頭，采用多個攝像頭對機艙內圖像進行高保真采取；將攝像頭采集到圖像按以下步驟進行處理：

㈠將采集到的圖像進行去噪預處理；

㈡對預處理后的圖像進行像素級圖像融合；

㈢對像素級圖像融合后的圖像進行感興趣區域分割及主要特征提取，獲取物體主要信息；

㈣對步驟㈢處理后圖像的邊緣進行分割和匹配，以得到分割后的圖形基元關系。

本發明進一步限定的技術方案是：

前述的風電安全智能預警應急系統圖像處理方法，步驟㈣具體按以下步驟進行：⑴圖像基元分割；⑵圖像基元匹配；⑶建立圖像基元關系模型。

前述的風電安全智能預警應急系統圖像處理方法，步驟⑴圖像基元分割，采用多項式擬合的方法將圖像中的邊緣圖形分割成線段和圓弧，具體按以下步驟進行：

①追蹤圖形邊緣，依次對每個像素點選取其周圍n*n的窗口進行擬合（n為整數），并獲得傾斜角向量；

②從某個像素點開始，逐漸增加傾斜角向量的元素個數，同時對傾斜角向量進行差分，得到新的向量，對新的向量依次取前i個元素的平均數（i為整數），得到傾斜角變化平均數向量；

③依次對傾斜角向量的每個元素進行判斷，首先判斷其是否接近0度或90度，對于接近0度或90度的傾斜角的轉變不予考慮分割，對于不屬于這個范圍的元素，進一步觀察傾斜角變化平均數向量中的對應元素，如果此元素的值大于平均向量中對應元素的值的2～3倍，則可判斷其為可疑點；

④對可疑點做進一步的判斷，如果可疑點傾斜角的變化趨勢相同，則可判斷此點為分割點；否則，為干擾點，刪除此點重新判斷；

⑤對分割出來的直線或圓弧做一次相反方向的分割，舍去分割后長度過短的直線或圓弧。

前述的風電安全智能預警應急系統圖像處理方法，步驟⑵圖像基元匹配，具體按以下步驟進行：

①選取若干合適的圓弧和一到二條直線邊緣樣本；

②從端點開始，進行一次邊緣跟蹤，分別得到兩個向量：橫坐標組成的x向量和縱坐標組成的y向量，并分別減去它們的平均數以保持它們對原始圖形的平移不變；

③將兩個向量以z=x+y*i組合成新的向量z（i為整數）；

④對向量z取傅立葉變換，得到特征向量direction[]；

⑤對特征向量取模，并除以它的第二個元素direction[2]，分別得到訓練樣本的特征向量。

前述的風電安全智能預警應急系統圖像處理方法，步驟⑶建立圖像基元關系模型，建立物體由上至下的分解模型，直至得到底層的直線和圓弧，直線和圓弧互相之間具有的空間關系按以下步驟進行判定：

①連接的判定：若一條直線或圓弧的端點與另一條直線或圓弧的某一點P1相鄰，則它們是連接關系，若P1是端點，則它們為L連接關系，否則為T連接關系；

②平行的判定：按組成直線的像素點計算它們的平均傾斜角，若兩條直線的平均傾斜角的差小于5度，則判定它們為平行關系；

③相切的判定：若存在單向的分割點，則它必為相切關系的分割點；

④共線的判定：將已被判定為直線的一組像素點擬合成直線，再計算另一組被判定為直線的像素點到直線的平均距離d1，若d1低于預設閾值ε1，則判定它們為共線關系；