[發明專利]基于有向距離的圖像清晰度篩選方法及系統

在審

• 申請號: 202111479305.1
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114155223A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 房斌;聶天宇;周明亮;胥斌;陳詠濤;錢基業;程曉;陳濤;周慶;吳琛;李汶江;劉軍;周雙勇;程昆;文承家
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網重慶市電力公司電力科學研究院;國網重慶市電力公司檢修分公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V20/10
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 方洪

本發明屬于數字圖像處理技術領域，具體公開了一種基于有向距離的圖像清晰度篩選方法及系統，該方法通過待篩選的原始圖像，獲取待篩選圖像的灰度矩陣，計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和的和矩陣，計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和的權重矩陣，將原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和矩陣與權重矩陣相乘，得到清晰度矩陣，計算清晰度矩陣中數值的標準差作為圖像清晰度篩選指標，判斷圖像清晰度篩選指標是否在篩選條件內，若滿足篩選條件，則標記圖像完成圖像篩選；若不滿足條件，則刪除圖像，對下一張圖像進行清晰度篩選。采用本技術方案，利用有向距離和矩陣和權重矩陣，對無人機巡檢拍攝的圖片快速有效的篩選。

技術領域

本發明屬于數字圖像處理技術領域，涉及一種基于有向距離的圖像清晰度篩選方法及系統。

背景技術

電力巡線是無人機在工業領域應用的成功典范，無人機巡檢得到的圖片能夠輔助工作人員提前發現輸電線路的缺陷和破損，及時避免輸電線路的故障，保障電力系統的平穩運行。由于無人機在空中快速飛行，拍攝的無人機圖片往往會伴隨著運動模糊的問題，同時受季節和天氣情況的影響，圖像會出現不同程度的模糊，模糊的圖像無法辨別輸電線路和相關設備的缺陷和破損。因此，篩選出清晰度良好的圖像在無人機巡線領域具有重要意義。

現有的圖像清晰度篩選方法可以分為主觀和客觀兩種類型，第一類是主觀評價方法，通過觀察者對圖像的打分進行歸一化作為圖像評價的依據；第二類是客觀評價，客觀評價以人主觀的視覺系統建立數學模型，通過具體的公式對圖像清晰度進行定量的評價。主觀評價受觀察者自身知識儲備、觀測環境等因素的影響，當需評價圖像數量較多時，主觀評價方法耗時耗力且難以實現對圖像清晰度實時評價。因此近年來，人們力求一種合適的客觀圖像清晰度評價方法，通過具體的量化指標代替主觀人眼的感受對圖像清晰度進行快速評價。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于有向距離的圖像清晰度篩選方法及系統，對無人機巡檢拍攝的圖片快速有效的篩選。

為了達到上述目的，本發明的基礎方案為：一種基于有向距離的圖像清晰度篩選方法，包括如下步驟：

輸入待篩選的原始圖像，獲取待篩選圖像的灰度矩陣；

根據灰度矩陣，計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和的和矩陣；

計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和的權重矩陣；

計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和矩陣與權重矩陣的乘積，得到清晰度矩陣；

計算清晰度矩陣中數值的標準差，并將其作為圖像清晰度篩選指標；

判斷圖像清晰度篩選指標是否在篩選條件內，若滿足篩選條件，則標記圖像完成圖像篩選；若不滿足條件，則刪除圖像，對下一張圖像進行清晰度篩選。

本基礎方案的工作原理和有益效果在于：將有向距離和矩陣和權重矩陣二者應用到圖像篩選過程，無需人工參與，自動完成更客觀快速的圖像清晰度評價，幫助用戶從大量無人機拍攝的圖像數據集中篩選出符合要求的圖片。

進一步，計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和矩陣的方法如下：

根據灰度矩陣，計算原始圖像的一階導數矩陣和二階導數矩陣；

根據一階導數矩陣和二階導數矩陣，計算圖像的有向距離矩陣；

根據圖像的有向距離矩陣，計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和的和矩陣。

操作簡單，利于使用。

進一步，計算原始圖像各像素點的八鄰域有向距離之和矩陣的公式為：