[發明專利]一種輸電線的提取方法

在審

• 申請號: 202010970448.1
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112364874A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 夏斌;張紅陽;李冶;鄭日平;蔡振華;劉寶軍;王建宏;王錫森;趙耀新;吳華標
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司江門供電局
• 主分類號: G06K9/38
• 分類號: G06K9/38;G06K9/46;G06K9/40
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳偉斌

本發明涉及電力系統檢修和計算機視覺技術領域，更具體地，涉及一種輸電線的提取方法，包括以下步驟：S1：獲取輸電線巡檢圖像；S2：對巡檢圖像預處理得到二值圖像；S3：利用Ratio算子檢測二值圖像中輸電線路邊緣；S4：利用Hough變換初步提取二值圖像中分段的輸電線段；S5：通過直線段端點距離算法，將分段的輸電線段合并為完整的直線段。本發明通過在步驟S5中加入直線段端點距離算法，分別計算一條直線段中的兩個端點到另一條直線段中的兩個端點間的距離，距離最小值對應的兩個端點即可認為是兩直線段連接的端點，這樣能有效連接Hough變換得到的分段輸電線段。

技術領域

本發明涉及電力系統檢修和計算機視覺技術領域，更具體地，涉及一種輸電線的提取方法。

背景技術

隨著電力系統規模的不斷擴大，電網結構日趨復雜，人工巡檢已不能滿足巡檢的需要。與傳統的人工檢測方式相比，無人機檢測不僅降低了檢測成本，而且可以高效、安全的完成檢測任務。抗干擾

而無人機航拍圖像多以植物或建筑物為背景，輸電線在航拍圖像中的表現相對較弱。通常圖像中的道路和樹木作為背景的一部分，也包含了許多與輸電線一樣的線性特征。則在無人機航拍圖像中提取電力線，由于背景干擾，很容易導致誤檢或漏檢。

為解決上述問題，中國專利CN107833206A公開了一種復雜背景下電力線精確提取方法，首先利用Ratio算子實現對電力線邊緣的檢測，在保證電力線連續性的前提下，盡量引入較少噪聲，給出了線特征檢測閾值lth的參考范圍。對邊緣檢測結果進行四連通聚類分析，以消除引入的背景噪聲。然后，利用Hough變換(霍夫變換)實現對電力線的初步提取。最后設計直線編組算法，連接斷裂的電力線并消除重疊的部分，得到最終的電力線提取結果。但是直線編組連接算法是基于最小二乘法原理，直接通過直線段間的平均距離閥值進行判斷是否需要連接兩個破碎的直線段，但這樣并不能得到兩直線段的連接位置，因而不能保證兩條斷裂的電力線之間能夠有效、完整地連接起來，最后提取得到的輸電線連續性不夠好。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種能夠確保電力線有效連接的輸電線的提取方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種輸電線的提取方法，包括以下步驟：

S1：獲取輸電線巡檢圖像；

S2：對巡檢圖像預處理得到二值圖像；

S3：利用Ratio算子(比算子)檢測二值圖像中輸電線路邊緣；

S4：利用Hough變換(霍夫變換)初步提取二值圖像中分段的輸電線段；

S5：通過直線段端點距離算法，將分段的輸電線段合并為完整的直線段。

本發明先通過Ratio算子和Hough變換在圖像中提取出分段的輸電線段，之后利用端點距離算法，分別計算一條輸電線段中的兩個端點到另一條輸電線段中的兩個端點間的距離，距離最小值對應的兩個端點即可認為是兩輸電線段連接的端點，這樣通過端點距離的計算判斷，可以直接確保經過Hough變換(霍夫變換)提取的輸電線段能夠在端點處對應連接起來，形成完整的直線段，確保了最終提取到的輸電線的連續性。

優選地，上述的步驟S2具體包括以下步驟：

S21：對巡檢圖像進行灰度處理并進行中值濾波處理消除圖像噪聲，得到灰度圖像；

S22：輸出灰度圖像的二值圖像。

優選地，上述的步驟S3具體包括以下步驟：

S31：定義二值圖像中的輸電線寬度為P個像素；