[發(fā)明專利]一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210556614.2
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN115115950A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金濤;黃俊波;蔡澍雨;孫斌;李維鵬;謝清宇;張智華;方明;張雯娟;龔明義;謝程;白雙雙;李杰
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責任公司輸電分公司
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06V20/40;G06V10/82;G06V10/75;G06V10/50;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 陳娟娟

1.一種基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：包括，

無人機搭載成像設(shè)備進行巡視；

對輸入圖像進行實時檢測，對檢測到的區(qū)域采用直方圖特征作為圖像匹配查重；

采用圖像直方圖特征向量之間的相關(guān)系數(shù)來衡量圖像之間的重復性，利用閾值化方法對無人機所拍攝的圖像進行篩選；

最終判斷是否在數(shù)據(jù)庫中，若是，則重新進行檢測；

若否，則存儲圖片。

2.如權(quán)利要求1所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：對圖像物體進行檢測中，將標記好的數(shù)據(jù)集進行隨機抽樣，將數(shù)據(jù)劃分為訓練部分和驗證部分，并對圖像進行縮放處理，將圖像縮放到640*640的分辨率。

3.如權(quán)利要求2所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：采用均值模板對驗證部分的原始圖像進行卷積運算，進行降采樣和平滑，其卷積運算數(shù)學表達式如下所示，

I(x,y)＝S(x,y)*T(x,y)

其中，I表示卷積操作的輸出結(jié)果，

T表示卷積模板，S代表輸入的原始圖像。

4.如權(quán)利要求3所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：對縮放后的圖像進行非線性的增強，減小因光線變化對圖像物體檢測過程的影響，采用對數(shù)變換對圖像中低灰度值區(qū)域進行擴展，將其高灰度值部分壓縮，從而強調(diào)圖像低灰度區(qū)域；

其對數(shù)變換表達式如下所示，

其中，c縮放系數(shù)，r控制像素增強的對比度，

v為輸入像素值，S為對數(shù)增強后的像素值。

5.如權(quán)利要求4所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：將預處理后的圖像傳入檢測模型的輸入層，該檢測模型將檢測的過程設(shè)置為回歸問題，把輸入的圖像分割成N*N個網(wǎng)格，為每個網(wǎng)格預測B個邊框以及每個邊框?qū)男哦戎担€預測相似于每個待檢測類的概率。

6.如權(quán)利要求5所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：檢測模型檢測到圖片中包含輸電線路常見部件后，對圖像進行直方圖特征提取，灰度級為[0,L-1]范圍的數(shù)字圖像的直方圖是離散函數(shù)，公式如下所示，

h(r_k)＝n_k

通過直方圖公式，給出歸一化的直方圖，其公式如下所示，

其中，k＝0,1,2...,L-1，

r_k是第k級灰度，n_k是圖像中灰度級為r_k的像素個數(shù)，

n表示圖像中像素的總數(shù)，

p(rk)給出了灰度級為r_k發(fā)生的概率值，歸一化直方圖的所有部分概率之和等于1，對圖像進行直方圖歸一化處理后，使得直方圖特征具有尺度不變性，提升圖像查重場景適應性。

7.如權(quán)利要求6所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：通過計算兩幅圖像直方圖特征向量之間的相關(guān)系數(shù)，來表征兩幅圖像之間的相似程度，

隨機變量的協(xié)方差及相關(guān)系數(shù)計算公式，如下所示，

Cov(X,Y)＝E{[X-E(X)][Y-E(Y)]}

其中，E{}是求隨機變量的數(shù)學期望，D(X)和D(Y)是求隨機變量的方差，

Cov(X,Y)是計算隨機變量的協(xié)方差，X和Y分別代表兩張待對比圖像的歸一化后直方圖曲線，ρ_xy：代表計算隨機變量的相關(guān)系數(shù)。

8.如權(quán)利要求7所述的基于圖像直方圖特征的無人機圖像查重方法，其特征在于：將當前圖像與三個標準模板圖像的RGB三個通道特征向量依次輸入隨機變量的協(xié)方差及相關(guān)系數(shù)計算公式中，可計算得到兩幅圖像對應三個通道之間的相關(guān)系數(shù)，

其中，通過判斷圖像的相關(guān)系數(shù)來實現(xiàn)了圖像之間相似度的量化描述，相關(guān)系數(shù)的取值范圍在[-1,1]之間，相關(guān)系數(shù)越靠近1，判定兩個直方圖之間的相關(guān)性越大，圖像之間相關(guān)性越大，重復越高。