[發明專利]一種基于純視覺的保持風機葉片位于相機視野中間的方法

在審

• 申請號: 202210018786.4
• 申請日: 2022-01-09
• 公開（公告）號: CN114463648A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李哲;鄭開元;湯鵬;周登科;史凱特;于傲;張亞平
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06V20/40;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/56;G06V10/44;G06Q50/06;G07C1/20
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 余山

1.一種基于純視覺的保持風機葉片位于相機視野中間的方法，其特征在于，它包括以下步驟：

步驟1：使用相機對處于正前方的風機葉片拍攝，對視頻流中初始階段的初始目標幀圖像進行分割，提取圖像中葉片區域的中軸線并在中軸線上找到兩個特殊點P_a和P_b作為感興趣區域的定位點，同時根據葉片區域寬度大小預設一個寬度值width，而對于視頻流的后續圖像幀，將其由RGB色彩空間轉變到HSV色彩空間；

步驟2：對于步驟1設定的定位點位置信息和寬度信息，計算風機葉片區域內部的矩形感興趣區域，通過遍歷該矩形感興趣區域的HSV顏色空間各通道數值來設定要分割的HSV各通道閾值范圍；

步驟3：根據步驟2設定的閾值范圍，在當前圖像幀上找到屬于風機葉片區域的外輪廓；

步驟4：在最終的輪廓分割圖上計算葉片的左側邊緣線，右側邊緣線，并計算出葉片區域的中軸線和葉片區域的中心點，從而根據葉片區域的中心點和圖像中間點之間的偏移量來調整電控云臺的姿態，實現相機拍攝角度的調整。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2中，在設定要分割的HSV各通道閾值范圍時，采用以下步驟：

步驟2.1：連接P_a和P_b兩個特殊點計算其單位向量和對應的垂向量，再根據圖像上風機葉片寬度值的大小選取一個合適的矩形感興趣區域寬度width，分別計算出左上端點右上端點和左下端點右下端點的位置，由這四個位置點確定矩形范圍，該矩形范圍屬于圖像風機葉片區域內部；

步驟2.2：對由步驟2.1計算得到的矩形區域，對該區域上各個像素點的HSV通道數值進行遍歷，確定H通道的最小最大值low_H和max_H，S通道上的最小最大值low_S和max_S，V通道上的最小最大值low_V和max_V，這三對數值設置為該圖像幀上的HSV顏色空間分割閾值范圍。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟3中，在找到屬于風機葉片區域的外輪廓時，采用以下步驟：

步驟3.1：首先遍歷圖像各個像素點，如果該像素點上的HSV通道各個通道數值滿足如下條件，則保留該像素點，否則該像素點不予考慮，將通道數值改為(0，0，0)，

其中，H_(i,j)value，S_(i,j)value和V_(i,j)value分別表示圖像第i行第j列的像素點在HSV顏色空間上各通道的具體數值大小；

步驟3.2：由步驟3.1可得到初步分割后的圖像，之后再對該圖采用形態學方法進行后處理，對圖像做先腐蝕后膨脹的開運算，消除多余的雜點和噪聲點；再對圖像做先膨脹后腐蝕的閉運算來填補內部空洞，基于風機葉片所占平面圖像空間最多這一先驗信息，尋找最大連通域并保留，以此作為最終的圖像分割結果。