[發明專利]一種輸電通道外破防護的圖像匹配方法及監測系統

有效

• 申請號: 201711057855.8
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107895365B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 李程啟;白德盟;陳玉峰;楊祎;林穎;徐冉;秦佳峰;李露露
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/33;G06T7/90;G06T5/50;G01C11/00;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)對待匹配圖像與參考圖像進行差分處理，得到差分圖像；待匹配圖像為獲取的檢測鐵塔兩側線路通道的圖像；

(2)對圖像進行二值化處理；

(3)計算二值化后差分圖像的Haar特征，得到對應的Haar特征密度圖；

二值化的處理包括：

(3-1)統計圖像中各個灰度級的像素數量，并對其進行歸一化處理；

(3-2)根據統計的像素數量歸一化結果，確定二值化的最優閾值；

(3-3)根據確定的最優閾值，對圖像進行灰度二值化處理；

(4)基于Haar特征密度圖對二值化后的圖像進行濾波，得到最終匹配結果。

2.如權利要求1所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：所述步驟(1)中，將待匹配圖像與參考圖像轉換至RGB、HSV、YUV和Lab四個顏色空間，并在四個顏色空間中分別獲得差分圖像，將除了色調通道H的差分圖像的其余通道差分圖像進行加權融合。

3.如權利要求2所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：分離通道，將除了H通道的差分圖像的其余11個通道差分圖像進行加權融合，融合過程如下：

其中，I_l(x,y)表示第l個通道的差分圖像中坐標(x,y)處圖像I的像素值；F(x,y)表示坐標(x,y)處融合后圖像F的像素值；N表示需要融合的圖像數量；k₁、k₂、k₃表示尺度窗口的大小，α₁、α₂、α₃表示尺度的權重，N＝11。

4.如權利要求1所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：所述步驟(3-2)中，根據灰度級的像素數量的歸一化結果，確定各個閾值時的背景概率和前景概率以及對應的灰度均值，求得背景和前景方差、類間方差和類內方差，確定類間方差最大且類內方差最小時的閾值為最優閾值。

5.如權利要求1所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：所述步驟(4)中，對于二值圖像，利用Haar特征的灰度差值特征看作是像素之間的二值跳變。

6.如權利要求5所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：所述步驟(4)中，Haar特征模板如下：

g_c表示灰度值為255的像素，g_p為g_c的八鄰域；g_p的值與g_c不相同時，點g_c的Haar特征數加一。

7.如權利要求1所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：所述步驟(4)中，得到圖像的Haar特征密度圖的具體過程包括：

(4-1)構造與融合后差分圖像大小相同的二維圖像H，并將圖像中的像素值全部賦值為0；

(4-2)將二值化后差分圖像中像素的Haar特征數作為圖像H中對應位置的像素的灰度值，圖像H就是差分圖像的Haar特征密度圖。

8.如權利要求1所述的輸電通道外破防護的圖像匹配方法，其特征是：所述步驟(4)中，濾波的過程包括：

(4-a)以像素P為中心，統計寬度為L的窗口內的有效像素的數量和Haar特征數量；

(4-b)將Haar特征數量與窗口內的有效像素的數量的比值作為像素P的Haar特征頻數。