[發(fā)明專利]一種基于霍夫變換的電力線異常識別方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611082276.4
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106600580B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐新民;單嘉琦
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/174;G06T7/194;G06K9/46
• 代理公司: 33224 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明公開了一種基于霍夫變換的電力線異常識別方法及其系統(tǒng)，其根據(jù)天空背景顏色單一、干擾源少的實(shí)際場景特征采用背景差分法分離前景和背景；再通過改進(jìn)型霍夫變換提取出電力線輪廓，解決了傳統(tǒng)的霍夫變換往往存在將一條直線檢測成多條傾角相似的直線的問題并進(jìn)一步提高了算法的準(zhǔn)確性；最后根據(jù)傾斜角、長度和數(shù)量等參數(shù)判斷是否存在電力線斷股。由此，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確識別電力線和發(fā)生斷股的位置，具有運(yùn)算速度快、魯棒性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠移植于DSP圖像處理平臺(tái)，是涉及圖像處理算法和嵌入式開發(fā)技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于霍夫變換的電力線異常識別方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電能需求還將不斷增加，確保供電設(shè)備的安全可靠地運(yùn)作顯得十分重要。輸電線作為電力傳輸?shù)妮d體，是輸電線路的重要組成部分，它具有大容量和長距離傳送、高可靠性、穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。隨著建設(shè)區(qū)域的不斷擴(kuò)大，經(jīng)過的地理環(huán)境將更加惡劣復(fù)雜，如高山、沼澤、湖泊等地，大部分輸電線暴露在荒野中，被自然環(huán)境腐蝕和破壞，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并修復(fù)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，影響民眾的生活生產(chǎn)用電，所以需要對輸電線走廊進(jìn)行定期巡檢和維護(hù)。另一方面，人工巡檢工作量大且很多地方不易接近，應(yīng)該引入一種自動(dòng)準(zhǔn)確識別的方法以達(dá)到自動(dòng)巡檢的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明提供了一種基于霍夫變換的電力線異常識別方法及其系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識別電力線和發(fā)生斷股的位置，具有運(yùn)算速度快、魯棒性高的優(yōu)點(diǎn)，能夠移植于DSP圖像處理平臺(tái)，是涉及圖像處理算法和嵌入式開發(fā)技術(shù)。

一種基于霍夫變換的電力線異常識別方法，包括如下步驟：

(1)對采集到的視頻圖像進(jìn)行灰度化處理；

(2)對灰度化后的視頻圖像進(jìn)行背景差分及前景分離，得到差分前景圖像；

(3)對所述差分前景圖像進(jìn)行改進(jìn)型霍夫變換，輸出得到對應(yīng)多條直線的參數(shù)對(P,θ)，其中P和θ分別為直線在圖像坐標(biāo)系中的截距和夾角；

(4)根據(jù)步驟(3)輸出得到的參數(shù)對(P,θ)，結(jié)合事先設(shè)定的電力線實(shí)際參數(shù)進(jìn)行邏輯分析，以判斷是否存在電力線異常情況。

所述步驟(1)中對視頻圖像進(jìn)行灰度化處理的具體方法為：對于視頻圖像中的任一像素點(diǎn)，若t＞150，則該像素點(diǎn)的灰度值p＝(b-r)/2；若t≤150，則該像素點(diǎn)的灰度值p＝0；其中：r、g和b分別為該像素點(diǎn)對應(yīng)RGB三個(gè)通道的顏色值。

所述步驟(2)中對灰度化后的視頻圖像進(jìn)行背景差分及前景分離，具體過程為：對于當(dāng)前幀視頻圖像，使其與前一幀視頻圖像對應(yīng)灰度值相減，得到當(dāng)前差分圖像；對于當(dāng)前差分圖像中的任一像素點(diǎn)，若其灰度值大于一定閾值，則標(biāo)記該像素點(diǎn)為前景，依此遍歷所有像素點(diǎn)，從而得到差分前景圖像。

所述步驟(3)中對差分前景圖像進(jìn)行改進(jìn)型霍夫變換，具體過程如下：

3.1對差分前景圖像采用傳統(tǒng)霍夫變換，得到所有可能對應(yīng)直線的參數(shù)對(P,θ)，根據(jù)夾角θ的大小對這些參數(shù)對進(jìn)行排序；