[發明專利]高壓線視覺檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 201210540210.0
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103020601A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張軍;曹先彬;單昊天
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及計算機視覺識別技術，尤其涉及一種高壓線視覺檢測方法和裝置。

背景技術

計算機視覺識別技術是利用計算機，采用視覺手段對待定目標自動進行檢測和識別的技術，其廣泛應用于各種領域，例如人臉識別、高壓線檢測等，而如何提高計算機視覺識別的準確性和檢測效果是視覺識別檢測技術的關鍵。

目前，高壓線視覺檢測就是利用計算機視覺識別技術，對視覺拍攝裝置成像區域中的高壓線目標進行檢測，由于高壓線目標具有典型的線目標的特點，現有高壓線視覺檢測方法一般采用線檢測的方法對高壓線檢測。高壓線視覺檢測時，視覺拍攝裝置安裝在飛行器上，以進行圖像的拍攝，在理想場景下，即飛行器位于高壓線上方的一定高度，沿高壓線方向定向飛行，且視覺拍攝裝置按照固定角度拍攝高壓線目標，此時高壓線在視覺拍攝裝置成像區域中位置基本不會發生變化，可以對圖像中可能出現的高壓線位置進行簡單的預先定位，因此，傳統的高壓線視覺檢測方法就是通過對高壓線位置進行預先定位，以獲得較好的高壓線檢測效果。

但是，在實際拍攝過程中，飛行器與高壓線的相對位置通常是變化的，特別是在低空自由飛行情況下，飛行器與高壓線的相對位置是不固定的，此種情況下，由于飛行器與高壓線相對位置的不固定，飛行器上的視覺拍攝裝置成像區域中高壓線出現的位置是時刻發生變化的，這樣就無法對成像區域中的高壓線進行簡單的預定位；此外，高壓線目標本身具有微小、靜態、幾何形狀簡單的特點，相對于復雜的背景，高壓線的幾何特征和運動特征都不顯著，因此，采用傳統的高壓線視覺檢測方法進行高壓線檢測將會非常困難的。

綜上，現有僅采用線檢測方法對高壓線進行檢測時，其檢測結果往往具有很高的漏報率和誤報率，高壓線檢測效果較差。

發明內容

本發明提供一種高壓線視覺檢測方法和裝置，可有效克服現有技術存在的缺陷，提高高壓線檢測的準確性，提高高壓線的檢測效果。

本發明提供一種高壓線視覺檢測方法，包括：

對圖像進行桿塔和直線檢測，獲得檢測階段的桿塔－高壓線位置特征統計矩陣；

將所述檢測階段的桿塔－高壓線位置特征統計矩陣與預先得到的樣本桿塔－高壓線位置相關性矩陣相乘，得到高壓線判決矩陣；

根據所述高壓線判決矩陣，獲得所述圖像的高壓線與桿塔位置集合。

上述的高壓線視覺檢測方法中，所述對圖像進行桿塔和直線檢測包括：

通過尺度不變特征轉換特征點匹配方法對圖像進行處理，確定所述圖像中是否存在桿塔；

所述圖像中存在桿塔時，以設定的第一檢測閾值對所述圖像進行直線檢測，獲得所述圖像中的高壓線粗選集。

上述的高壓線視覺檢測方法中，所述獲得檢測階段的桿塔－高壓線位置特征統計矩陣包括：

根據檢測得到的桿塔位置和高壓線粗選集，獲得所述高壓線粗選集中各高壓線的桿塔－高壓線特征向量；

對所有高壓線的桿塔－高壓線特征向量進行統計，獲得檢測階段的桿塔－高壓線位置特征統計矩陣。

上述的高壓線視覺檢測方法中，所述根據所述高壓線判決矩陣，獲得所述圖像的高壓線與桿塔位置集合包括：

以設定閾值判定所述高壓線判決矩陣中，各位置是否存在高壓線，獲得所述圖像的高壓線與桿塔位置集合。

上述的高壓線視覺檢測方法還包括：

對所述圖像進行桿塔檢測，確定所述圖像中不存在桿塔時，以設定的第二檢測閾值對所述圖像進行直線檢測，直接獲得所述圖像中的高壓線位置集合。

上述的高壓線視覺檢測方法中，所述對圖像進行桿塔和直線檢測之前還包括：

進行桿塔－高壓線位置相關性學習，獲得樣本桿塔－高壓線位置相關性矩陣。

上述的高壓線視覺檢測方法中，所述進行桿塔－高壓線位置相關性學習，獲得樣本桿塔－高壓線位置相關性矩陣包括：

對樣本庫中的樣本進行人工標定，標出樣本中桿塔與高壓線的位置；

根據標出的樣本的桿塔與高壓線的位置，生成樣本中桿塔－高壓線位置特征向量集，得到樣本中桿塔－高壓線相關性表示向量集；

對所述樣本庫中所有樣本的桿塔－高壓線相關性表示向量集進行概率統計，獲得樣本桿塔－高壓線位置相關性矩陣。

本發明提供一種高壓線視覺檢測裝置，包括：

統計矩陣獲取單元，用于對圖像進行桿塔和直線檢測，獲得檢測階段的桿塔－高壓線位置特征統計矩陣；

判決矩陣計算單元，用于將所述檢測階段的桿塔－高壓線位置特征統計矩陣與預先得到的樣本桿塔－高壓線位置相關性矩陣相乘，得到高壓線判決矩陣；