[發(fā)明專利]一種受電弓磨耗區(qū)域定位檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910783246.3
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110763681B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢宗義;周祉慧;張永;徐文;楊行;楊雙艷;從光濤;章加兵;楊斌輝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G06T7/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種受電弓磨耗區(qū)域定位檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，現(xiàn)場采集圖像數(shù)據(jù)，對圖像進(jìn)行高斯濾波處理；

步驟2，對濾波后的圖像進(jìn)行灰度化處理；

步驟3，根據(jù)圖像像素灰度差異，對圖像進(jìn)行對比度增強；

步驟4，用分級灰度量化算法，確定特征位置；

步驟5，定位目標(biāo)檢測區(qū)域，確定受電弓磨耗區(qū)域；

步驟2所述的對濾波后的圖像進(jìn)行灰度化處理，具體如下：

步驟2.1、圖像f(x，y)由像素點構(gòu)成，公式如下：

式中，圖像f(x，y)為圖像總像素集合，i，j表示各像素點的邏輯排列位置的行坐標(biāo)和列坐標(biāo)，且i∈(0，x-1)，j∈(0，y-1)；

步驟2.2、將彩色圖像中每個像素點的三通道亮度最大值作為灰度值進(jìn)行處理，公式如下：

f′(i，j)＝max(R(i，j)，G(i，j)，B(i，j))

式中，f′(i，j)為各坐標(biāo)點單通道像素灰度值，i，j表示像素點的邏輯排列位置的行坐標(biāo)和列坐標(biāo)，R(i，j)，G(i，j)，B(i，j)分別代表坐標(biāo)點(i，j)的紅色通道值、綠色通道值、藍(lán)色通道值；

步驟2.3、獲得圖像的單通道像素灰度值，公式如下：

f′(x，y)＝[f′(i，j)]，i∈(0，x-1)，j∈(0，y-1)

步驟3所述的根據(jù)圖像像素灰度差異，對圖像進(jìn)行對比度增強，具體如下：

步驟3.1、輸入圖像f(x，y)任意坐標(biāo)點(i，j)的梯度矢量為：

式中，為f(i，j)的梯度矢量；

步驟3.2、梯度矢量在行和列上的分量G_i和G_j為：

步驟3.3、對獲得的梯度矢量建立對比度模型l(i，j，m，σ)：

式中，σ為圖像像素值的標(biāo)準(zhǔn)差，m為明暗對比度系數(shù)；

步驟3.4、利用對比度模型進(jìn)行乘法操作，然后進(jìn)行重映射得到對比度增強的圖像，公式如下：

P(i，j)＝(l_i，j)^α

式中，α為正向增強系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗法獲得最佳值；l_i，j為坐標(biāo)點(i，j)的像素灰度值經(jīng)過對比度模型計算后得到的該坐標(biāo)點的加強值；P(i，j)表示對加強值l_i，j進(jìn)行重映射后在坐標(biāo)點(i，j)處的值；

步驟4所述的用分級灰度量化算法，確定特征位置，具體如下：

步驟4.1、根據(jù)灰度值進(jìn)行分級，首先統(tǒng)計圖像坐標(biāo)點(i，j)的灰度值所處范圍區(qū)間，然后將灰度值替換為上區(qū)間的值，公式如下：

P′(i，j)＝n2，n1＜P(i，j)＜＜n2

g(i，j)＝P′(i，j)，i∈(0，x-1)，j∈(0，y-1)

式中g(shù)(i，j)為變換后的值，P′(i，j)為P(i，j)變化后的分量，其中n1為下區(qū)間值，n2為上區(qū)間的值，且n1∈[0，255]，n2∈[0，255]；

步驟4.2、各分量按行求和獲得F(x)，求取每行的灰度，公式如下：

式中，F(xiàn)(x)為各分量g(i，j)按行求和；

步驟5所述的定位目標(biāo)檢測區(qū)域，具體如下：

對灰度數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行行求導(dǎo)，即x方向求導(dǎo)，公式如下：

式中，為灰度數(shù)據(jù)矩陣對x方向求導(dǎo)合集；結(jié)合和F(x)的數(shù)據(jù)，確定特征點，從而定位目標(biāo)檢測區(qū)域。