[發明專利]最小二乘去干擾隨機Hough變換的輸電線提取方法

有效

• 申請號: 202010106909.0
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111340833B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 黃鶴;任志東;茹鋒;郭璐;許哲;王會峰;黃鶯;惠曉濱;吳琨;張少帥;王浩;陳永安
• 申請（專利權）人: 西安匯智信息科技有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/181;G06T5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種最小二乘去干擾隨機Hough變換的輸電線提取方法，首先獲取無人機拍攝的輸電線圖像；其次對獲取的無人機拍攝的圖像進行中值濾波處理；然后采用改進的Canny算子對處理過后的圖像進行邊緣檢測，從而獲取圖像中粗邊緣；接著采用隨機Hough對獲取的粗邊緣圖像進行多條導線分割處理；最后利用改進去干擾最小二乘法分別對所得分割區域的數據進行直線擬合，從而獲取輸電線邊緣。本發明可以有效的進行最終導線的獲取。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種最小二乘去干擾隨機Hough變換的輸電線提取方法。

背景技術

隨著無人機的大力發展，它將代替人類可以執行很多危險的作業。同時伴隨著數字圖像處理的飛速發展，通過無人機巡航進行拍攝所要獲取的目標識別物，通過對這些圖像進行相應的分析，人們就可以獲取大量的有用信息，從而對危險的預判或者對物體本質的研究。

在目前現有階段，對于電力系統的巡檢還是主要以人工為主，視頻實時監控為輔助。但是這些巡檢方法在進行檢測時候會存在一些問題，如巡檢人員的安全沒有保障，巡檢一般高度在15米以上，因此，巡檢人員的安全會存在一定的風險。工作效率低下，由于需要進行高攀，因此會很大程度上影響工作進度。此外，當遇到有問題的線路，不能及時的處理，導致工作周期變長。因此在這種情況下提出無人機電力巡檢，從而將采集到的圖像進行分析，從而獲取導線的信息，以方便后續工作。

在傳統的圖像處理中對圖像的邊緣提取，一般都是通過現有的算子進行檢測。例如：Rober邊緣檢測算子、Sobel邊緣檢測算子、Canny邊緣檢測算子以及Laplace邊緣檢測算子等。但是這些常見的算子往往對于簡單的圖像、噪聲比較小的圖像進行邊緣檢測的時候比較理想。但是，無人機在巡航階段，可能受到天氣的影響、無人機飛行姿態、導線的復雜背景環境或者攝像機的曝光度影響導致無人機拍攝出來的圖像質量不高，在進行目標提取的時候不是那么容易，因此需要對采集到的圖像進行相應的處理后，才能更好的進行導線提取的要求。

發明內容

本發明提供一種最小二乘去干擾隨機Hough變換的輸電線提取方法，以克服上述現有技術存在的缺陷，本發明可以有效的進行最終導線的獲取。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

最小二乘去干擾隨機Hough變換的輸電線提取方法，先通過隨機Hough進行直線檢測獲取可能存在的直線，然后通過去干擾最小二乘法對每一條直線進行擬合，擬合時候首先保證這一族數據的均方差最小，即將干擾點去除，進而確定輸電線；

具體包括以下步驟：

步驟1：獲取無人機拍攝的輸電線圖像；

步驟2：對步驟1所獲取的無人機拍攝的圖像進行高斯濾波處理；

步驟3：采用改進的8-鄰域Canny檢測算子對步驟2中處理過后的圖像進行邊緣檢測，從而提取圖像邊緣；

步驟4：將步驟3獲取的圖像邊緣像素的數據集坐標用W表示，接著，利用隨機Hough變換計算各條直線的斜率和截距，從而確定直線的大致位置，然后尋找各條直線周邊的像素坐標點集；

步驟5：利用改進去干擾最小二乘法分別對每一組像素坐標點集的數據進行擬合，從而獲取精確的輸電線。

進一步地，步驟2中對所獲取的圖像采用零均值離散高斯函數進行高斯濾波處理，進而獲取降噪的圖像，零均值離散高斯函數如下述公式(1-1)：

其中，c是規范化系數，(i,j)為步驟1中獲得的導線圖像的坐標，σ為函數的寬度參數，g(i,j)表示步驟1獲得的輸電線圖像中要處理的像素點。