[發明專利]一種用于激光異物清除器的異物識別方法

有效

• 申請號: 201810942661.4
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109191438B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 段鵬飛;呂德亮;陳曉磊;劉鑫;賀巖;葉峰
• 申請（專利權）人: 中科光繪（上海）科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194;B23K26/03
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種用于激光異物清除器的異物識別方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

①通過激光異物清除器采集輸電線圖像；

②對采集到的圖像采用最大類間方差法進行圖像分割；

③對分割后的圖像進行形態學處理得到濾波后的圖像；

④對濾波后的圖像進行邊緣檢測，得到邊緣提取圖像；

⑤計算各邊緣點的曲率,具體是：

先對提取的所有邊緣點進行排序；然后計算各邊緣點的曲率；

曲線曲率定義如下：

式中：表示弧段的平均曲率，Δs表示弧段的長度，Δα表示弧段對應切線轉角；

通過邊緣提取和排序后，根據邊緣點的坐標，轉換后的曲率計算公式如下：

K表示當前采樣點的曲率；V表示采樣間隔，α₂表示后一點到當前點連線與X軸的夾角；α₁表示當前點到前一點連線與X軸的夾角，其中α的計算公式如下：

式中：α表示兩相鄰采樣點連線與X軸的夾角；x₁、y₁表示前采樣點的坐標；x₂、y₂表示后采樣點的坐標；

⑥根據邊緣曲率的分布，判斷邊緣曲率是否存在異常點，該異常點為邊緣曲率的突變點，若邊緣曲率分布中不存在異常點，則該圖像中無異物存在；若存在異常點，則表明該圖像中含有異物，獲取該異常點的圖像坐標，該異常點的坐標即為異物與電線的交點坐標；

⑦根據異常點坐標以及激光異物清除器測距系統，即可獲取異物與電線交點的三維坐標。

2.根據權利要求1所述的用于激光異物清除器的異物識別方法，其特征在于，該方法還包括⑧根據三維坐標，規劃激光異物清除器的運動軌跡，將激光異物清除器運動到指定位置后，打開激光，進行異物清除工作。

3.根據權利要求1或2所述的用于激光異物清除器的異物識別方法，其特征在于，所述的步驟②采用最大類間方差法進行圖像分割，具體是：

步驟2.1設圖像包含L個灰度級(0,1...，L-1)，灰度值為i的出現概率為p_i，分割前景和背景的閾值為k；

圖像的前景區域的分布概率ω_F和背景區域的分布概率ω_B為：

圖像的前景區域的灰度均值μ_F和背景區域的灰度均值μ_B為：

整幅圖像的灰度均值μ_T為：

圖像的前景區域和背景區域的總方差

滿足最大的閾值k便是最佳區域分割閾值。

4.根據權利要求1或2所述的用于激光異物清除器的異物識別方法，其特征在于，所述的步驟③形態學處理，具體是先對圖像進行腐蝕，然后對腐蝕后的圖像進行膨脹運算，實現圖像中相鄰點的連接，以及分割后圖像噪聲元素的消除。

5.根據權利要求1或2所述的用于激光異物清除器的異物識別方法，其特征在于，所述的步驟④邊緣檢測，是采用Canny邊緣檢測法提取圖像。