[發明專利]一種電力刀閘圖像中直線段提取方法

有效

• 申請號: 201910332865.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110189344B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李慶武;馬嘯川;雷萍
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/11;G06T5/30;G06V10/762
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

本發明公開了一種電力刀閘圖像中直線段提取方法，首先對目標圖像進行預處理，預處理包括邊緣檢測、二值化、形態學處理和圖像細化等步驟；利用Hough算法對預處理后的目標圖像進行直線檢測，將檢測結果作為先驗直線段；再獲取距離先驗直線段較近的點集，進行基于最小二乘法的直線擬合，得到粗擬合直線；將距離粗擬合直線進一步處理得到精擬合直線段；利用Mean?shift算法對精擬合直線段進行距離聚類，從而將位置相似的直線段剔除，得到去重直線段；最后通過Mean?shift算法對去重直線段進行角度聚類。本發明的方法提升了電力刀閘圖像中直線段提取的完整性，也提高了直線段提取的準確率。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，涉及一種電力刀閘圖像中直線段提取方法。

背景技術

電力刀閘是變電站高壓開關設備中應用最為頻繁的一種設備，它作為輸變電系統的元件雖然工作原理及結構較為簡單，可是因為使用的數目基數大，相對來說更容易出現刀臂分合不完全的故障，一旦故障將嚴重影響電力系統的穩定運行。電力刀閘刀臂邊緣的直線段角度可以直接反映出電力刀閘的分合狀態，因此而提取電力刀閘的直線特征是電力刀閘分合狀態檢測的重要步驟。

直線段提取是圖像處理領域中的一個基礎問題，在航空影像分析、尺寸檢測、目標識別和相機標定等眾多領域中是至關重要的一步。針對電力刀閘圖像，利用現有的Hough、LSD和EDLines等直線檢測算法所提取出的直線段結果，往往存在直線段分離成多段、微彎曲的直線被漏檢和同一位置檢測出多條直線段等情況，從而無法在電力刀閘刀臂上提取出完整、準確的直線段，導致無法準確計算出刀臂邊緣的直線段角度，對后續的電力刀閘分合狀態檢測帶來了不利影響。并且，在電力刀閘圖像中并不是所有的直線段都是有意義的，往往只需要提取出刀臂上下邊緣的直線段，而現有直線檢測算法并沒有對電力刀閘圖像中的直線段進行自適應的方向篩選。

基于上述討論，本發明提出了一種電力刀閘圖像中直線段提取方法，可以完整、準確地提取出電力刀閘圖像中的刀臂邊緣直線段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何實現完整、準確地提取出電力刀閘圖像中的刀臂邊緣直線段。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種電力刀閘圖像中直線段提取方法，包括以下步驟：

1)圖像預處理，對圖像進行邊緣檢測、二值化和形態學膨脹處理；

2)對預處理后的圖像進行直線檢測，得到先驗直線段；

3)基于先驗直線段進行直線粗擬合，得到粗擬合直線；

4)基于粗擬合直線進行直線精擬合，得到精擬合直線段；

5)對精擬合直線段進行去重處理，得到去重直線段；

6)對去重直線段進行方向篩選，完成直線段提取。

本發明所達到的有益效果：對粗擬合直線進行精擬合，降低了同一直線段被分離成多段的可能性；對精擬合直線段進行去重處理，避免了同一位置檢測出多條直線段的情況；對去重直線段進行方向篩選，剔除了圖像中的部分干擾直線段，保留了更為顯著的直線段，本發明的方法提升了電力刀閘圖像中直線段提取的完整性，也提高了直線段提取的準確率。

附圖說明

圖1為本發明的一種電力刀閘圖像中直線段提取方法的流程圖。

具體實施方式

本發明的實際流程圖如圖1所示，一種電力刀閘圖像中直線段提取方法，包括以下步驟：

1)圖像預處理。

具體步驟如下：