[發明專利]網繩結構的圖像交叉點提取方法

有效

• 申請號: 201410701630.1
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105279513B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 俞大海;單玉堂;王冠;陳海銘
• 申請（專利權）人: 天津光電高斯通信工程技術股份有限公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種網繩結構的圖像交叉點提取方法，采用雙濾波器判定網繩結構圖像中的交叉點和非交叉點；利用其中一個濾波器判定斜率為正的方向的網繩紋理，記為正模板，另一個濾波器判定斜率為負的方向的網繩紋理，記為負模板，當上述兩個濾波器在同一像素點處的響應值都超過預定闕值時,即判定在斜率為正的方向和斜率為負的方向都存在網繩紋理，從而得出該像素點處為交叉點坐標；通過校正交叉點坐標、提取最優交叉點和剔除重復最優交叉點操作最終得到比較理想的交叉點位置，從而為后續的網繩狀態判斷提供了基礎。

技術領域

本發明涉及圖像處理的技術領域，具體說是一種網繩結構的圖像交叉點提取方法。

背景技術

貨物裝載加固是保證鐵路運行安全和貨物安全的重要措施。由于列車運行是在動態狀態下的，如果裝載加固不良則會產生貨物移動、滾動、傾覆或者墜落、倒塌現象，甚至導致列車顛覆。用敞車運輸貨物時，裝載加固網繩作為車廂最外層最重要的安全防護手段，在列車高速運行中十分容易出現裝載異常等安全隱患?，F階段對于裝載加固篷布繩網的檢測識別只能通過人眼進行檢測，所以不僅工作量大，并且由于構成安全網的網繩密集分布以及篷布復雜背景的影響，導致很容易出現漏檢。

考慮網繩紋理在交叉處（近似X形狀分布）和非交叉處（其他形狀分布）有明顯的幾何形狀差異，因此采用雙濾波器的匹配算法以判定交叉點和非交叉點。使用一個濾波器判定斜率為正的方向的網繩紋理，記為正模板，另一個濾波器判定斜率為負的方向的網繩紋理，記為負模板。一個像素點處只有當正負兩個濾波器的響應值都超過一定的閾值時，即斜率為正的方向和斜率為負的方向都明顯存在網繩紋理，才判定此像素點可能為交叉點。

由于一個交叉點處可以有相鄰的多個像素點符合判定標準，所以為了避免重復出現的交叉點影響后期的網繩紋理重建算法，需要在一個網繩紋理交叉處只提取一個最優的交叉點。

另外，由于網繩紋理交叉處有時呈現“啞鈴狀”、結構不完整等情況，所以直接提取的交叉點一般不在標準位置，而是有一定程度的偏移，并且有些交叉點的偏移比較嚴重，這對判斷兩個交叉點是否鄰接的運算造成比較嚴重的影響，所以必須確定出交叉點的標準位置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種網繩結構的圖像交叉點提取方法。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:

本發明的網繩結構的圖像交叉點提取方法，采用雙濾波器判定網繩結構圖像中的交叉點和非交叉點；利用其中一個濾波器判定斜率為正的方向的網繩紋理，記為正模板，另一個濾波器判定斜率為負的方向的網繩紋理，記為負模板，當上述兩個濾波器在同一像素點處的響應值都超過預定闕值時,即判定在斜率為正的方向和斜率為負的方向都存在網繩紋理，從而得出該像素點處為交叉點坐標；其特征在于：提取交叉點的步驟如下：

A、校正交叉點坐標；

a、輸入單像素寬度的網繩紋理圖片；

b、檢查像素點P是否為網繩檢測點，如是則進入下一步驟的判斷，否則跳過像素點P遍歷下一個像素點；

c、以像素點P為中心，定義校正區域JZ，統計校正區域JZ內滿足模板對匹配條件的像素點個數N和像素點序列V，當像素點個數N大于預設值時進入下一步驟，否則跳過像素點P遍歷下一個像素點；

d、計算像素點序列V的中值Q，記為像素點P校正之后的坐標；

e、計算中值Q周圍3x3大小的8個領域內是否存在網繩檢測點，如果存在，則變更記錄中值Q為對應于像素點P的預選交叉點Q，否則認為中值Q是野點而丟棄；

f、根據已得的預選交叉點Q輸出預選交叉點標記矩陣；

B、提取最優交叉點：

g、遍歷計算預選交叉點Q在以其自身為中心的校正區域JZ內滿足匹配模板對的像素點個數N；