[發(fā)明專利]基于切比雪夫多項(xiàng)式描述子的輸電線路提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710568713.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN107392127B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程登峰;趙常威;劉安迪;季坤;嚴(yán)波;操松元;李森林;陳忠;楊為;楊海濤;鄧倩倩;張國(guó)寶;黃文禮;何凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院;安徽南瑞繼遠(yuǎn)電網(wǎng)技術(shù)有限公司;安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/48
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于切比雪夫多項(xiàng)式描述子的復(fù)雜背景下輸電線路提取方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、采集輸電線路上的若干幅電力線圖像，并進(jìn)行中值濾波和直方圖均衡化的預(yù)處理，得到若干幅預(yù)處理后的電力線圖像；再利用閾值分割法對(duì)所述預(yù)處理后的電力線圖像進(jìn)行處理，得到若干幅二值圖像，記任意一幅二值圖像為當(dāng)前圖像；

步驟2、采用隨機(jī)Hough變換對(duì)所述當(dāng)前圖像中的曲線進(jìn)行檢測(cè)，得到若干條曲線，記任意一條曲線為C；

步驟3、利用切比雪夫多項(xiàng)式描述子對(duì)所述曲線C進(jìn)行特征表示，得到m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子，記為T_C＝(a₀,a₁,…,a_m-1,b₀,b₁,…,b_m-1)；a₀,a₁,…,a_m-1表示所述曲線C的橫坐標(biāo)函數(shù)按照切比雪夫多項(xiàng)式展開后的系數(shù)，b₀,b₁,…,b_m-1表示所述曲線C的縱坐標(biāo)函數(shù)按照切比雪夫多項(xiàng)式展開后的系數(shù)；

步驟4、利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法訓(xùn)練電力線的視覺字典：

步驟4.1、隨機(jī)初始化K個(gè)中心點(diǎn)表示第i個(gè)中心點(diǎn)，i＝1,2,…,K；

步驟4.2、計(jì)算所述曲線C的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子T_C到第i個(gè)中心點(diǎn)的距離從而得到樣本點(diǎn)到K個(gè)中心點(diǎn)的距離{d₁,d₂,…,d_i,…,d_K}；從所述距離{d₁,d₂,…,d_i,…,d_K}中選取最小值并將樣本點(diǎn)T_C歸類到最小值所對(duì)應(yīng)的類中；而將所有曲線歸類到相應(yīng)的類中，并得到K個(gè)類；

步驟4.3、計(jì)算所述K個(gè)類的中心點(diǎn)并與原始K個(gè)中心點(diǎn)進(jìn)行比較，若均相同，則執(zhí)行步驟4.4；否則，將計(jì)算得到的K個(gè)類的中心點(diǎn)賦值給所述K個(gè)中心點(diǎn)進(jìn)行更新后，返回步驟4.2；

步驟4.4、計(jì)算所述K個(gè)類的中心點(diǎn)中每個(gè)類的平均值，得到平均值向量表示第i個(gè)類的平均值；

步驟4.5、利用式(1)得到電力線的視覺字典L：

L={(T‾1,μ1),(T‾2,μ2),...,(T‾i,μi),...,(T‾K,μK)}---(1)]]>

式(1)中，μ_i為第i個(gè)類的匹配閾值，匹配閾值μ_i為第i個(gè)類中所有m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子與第i個(gè)類的平均值之間差值的最大模；

步驟5、通過(guò)字典匹配，消除非電力線特征：

步驟5.1、獲取輸電線路上的另一幅電力線圖像作為測(cè)試圖像，并按照步驟1至步驟3進(jìn)行處理，得到所述測(cè)試圖像中n條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子，記為{T⁽¹⁾,T⁽²⁾,…,T^(j),…,T⁽ⁿ⁾}；T^(j)表示所述測(cè)試圖像中第j條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子，1≤j≤n；

步驟5.2、初始化j＝1；

步驟5.3、初始化i＝1；

步驟5.4、將第j條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子T^(j)與第i個(gè)類的平均值相減后得到的差值與第i個(gè)類的匹配閾值μ_i相比較，若差值小于等于匹配閾值μ_i，則表示第j條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子T^(j)屬于第i個(gè)類，執(zhí)行步驟5.5；否則，表示第j條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子T^(j)不屬于第i個(gè)類，執(zhí)行步驟5.6；

步驟5.5，判斷j＞n是否成立，若成立，則表示測(cè)試圖像與所述視覺字典L匹配完成，得到更新后的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子所對(duì)應(yīng)的p條曲線作為電力線；否則，將j+1賦值給j后，返回步驟5.3；

步驟5.6，判斷i＞K是否成立，若成立，則表示第k條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子T^(j)不屬于任何一個(gè)類，并從n條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子中刪除第j條曲線的m階切比雪夫多項(xiàng)式描述子T^(j)后，將j+1賦值給j，執(zhí)行步驟5.3；否則，將i+1賦值給i后，返回步驟5.4。