[發(fā)明專利]基于圖像識(shí)別技術(shù)的絕緣子完全分割算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610116085.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN105740843A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑜;李詩揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都翼比特自動(dòng)化設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 李玉興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電線路巡檢技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于圖像識(shí)別技術(shù)的絕緣子完全分割算法。

背景技術(shù)

近年來，隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，視頻識(shí)別技術(shù)也逐漸的發(fā)展成熟，利用識(shí)別技術(shù)對(duì)人臉、行為、模式等識(shí)別日漸增多，但是對(duì)于輸電線路的故障識(shí)別應(yīng)用很少。視頻識(shí)別技術(shù)發(fā)展歷史悠久，自20世紀(jì)50年代開始，人們便開始了對(duì)二維圖像分析與識(shí)別技術(shù)的研究工作，當(dāng)時(shí)的工作主要集中在諸如光學(xué)字符識(shí)別、工件表面、顯微圖片和航空?qǐng)D片的分析和解釋等工作上。60年代，人們開始進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)的分析和三維機(jī)器視覺的研究工作，到了70年代，已經(jīng)出現(xiàn)了一些視覺應(yīng)用系統(tǒng)。直到今天，圖像識(shí)別技術(shù)的新概念、新方法、新理論仍在不斷的涌現(xiàn)，始終是一個(gè)非常活躍的領(lǐng)域。現(xiàn)在人們已充分認(rèn)識(shí)到圖像處理和識(shí)別技術(shù)是認(rèn)識(shí)世界，改造世界的重要手段。視頻識(shí)別技術(shù)日趨成熟。

目前，絕緣子炸裂檢測(cè)很多場(chǎng)合是通過人工查看絕緣子的圖像或者是利用設(shè)備或儀器如超聲波和紅外線等來輔助檢測(cè)絕緣子的故障。這樣將大大增加人工負(fù)擔(dān)和設(shè)備的費(fèi)用。目前，無人機(jī)巡視已投入實(shí)際應(yīng)用之中，利用無人機(jī)易達(dá)易懸停和易操控的特點(diǎn)，無人機(jī)可以靈活地對(duì)巡視目標(biāo)進(jìn)行細(xì)節(jié)拍攝。要使得輸電線路巡視的圖像數(shù)據(jù)發(fā)揮其價(jià)值。輸電線路的巡檢，不論是人工巡視、無人機(jī)巡視、巡線設(shè)備巡視、還是其他視頻設(shè)備進(jìn)行線路巡視，隨之而來的將是大量圖像數(shù)據(jù)，這些圖像數(shù)據(jù)如果依靠人工進(jìn)行分析查看，將大增加工作的強(qiáng)度，降低工作效率。如果一人仔細(xì)查看一張圖像需要30秒，那么查看100張圖像需要3000秒＝50分鐘，50分鐘不間斷的查看不光要增加疲勞度，還會(huì)影響分析的準(zhǔn)確度。但是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像技術(shù)，100張圖像的分析時(shí)間縮短之幾分鐘，這樣的效率將大大改善人工觀察的存在問題，避人為經(jīng)驗(yàn)或工作強(qiáng)度疲勞造成的誤判漏判，提升工作整體效率，提高精細(xì)化管理模式，提升智能化程度。節(jié)約了大量的人力查看時(shí)間也是節(jié)約了不少的經(jīng)濟(jì)投入，同時(shí)加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理，體現(xiàn)每一條巡視圖像數(shù)據(jù)的價(jià)值。為巡檢決策、計(jì)劃等提供依據(jù)，降低風(fēng)險(xiǎn)，具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

輸電線路巡視的圖像數(shù)據(jù)通常是由無人機(jī)航拍獲取，這些航拍圖像中包含了復(fù)雜的背景如房屋、草木、鐵塔和山巒丘陵，同時(shí)受到當(dāng)時(shí)天氣因素的影響，如霧霾，曝光不足等客觀環(huán)境因素的影響，獲得的圖像數(shù)據(jù)通常包含了除絕緣子目標(biāo)在內(nèi)的其他復(fù)雜背景，拍攝圖像的亮度，清晰度和目標(biāo)的角度等各不相同，因此，如何在復(fù)雜背景中，徹底分割出所需的目標(biāo)即絕緣子，剔除非目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)判斷絕緣子炸裂故障的關(guān)鍵所在，截至現(xiàn)在，還沒有一種專門針對(duì)于絕緣子圖像分割的算法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在復(fù)雜背景中徹底分割出所需絕緣子目標(biāo)、剔除非目標(biāo)的基于圖像識(shí)別技術(shù)的絕緣子完全分割算法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該基于圖像識(shí)別技術(shù)的絕緣子完全分割算法，包括以下步驟：

A、將需要處理的航拍絕緣子圖像轉(zhuǎn)到Lab空間，在Lab空間的a空間中，利用絕緣子的顏色特征，提取a通道的圖像；

B、對(duì)a空間圖像進(jìn)行直方圖均衡化處理；

C、對(duì)a空間圖像進(jìn)行最大類間方差法進(jìn)行分割得到圖像I(i,j)；0≤i≤W,0≤j≤H；

D、將需要處理的航拍絕緣子圖像先進(jìn)行灰度化處理得到灰度空間圖像，接著對(duì)灰度空間圖像進(jìn)行最大類間方差法進(jìn)行分割得到圖像M(i,j)；0≤i≤W,0≤j≤H；

E、將圖像I(i,j)與圖像M(i,j)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算得到絕緣子的分割圖像R(i,j)；0≤i≤W,0≤j≤H；

F、利用分割圖像R(i,j)的形態(tài)學(xué)特征和連通域特征，計(jì)算每個(gè)絕緣子的連通域面積，并確定連通域面積閾值，去除分割圖像R(i,j)的背景雜質(zhì)，所述背景雜質(zhì)是指絕緣子的連通域面積小于連通域面積閥值的絕緣子圖像。