[发明专利]风电安全智能预警应急系统图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法，具体的说是一种风电安全智能预警应急系统图像处理方法。

背景技术

风电安全智能预警应急系统设计和运转的直接目标，不仅是在危机形成和爆发后进行有效的处置，更重要的是预测预警可能产生风电事故的可能性因素，从根本上防止危机的形成和爆发。风电安全智能预警应急系统的设计必须坚持预防和应急相结合的原则，特别应当注重应急系统的预测预警能力。要有利于做好加强危机性事件应急管理的准备、预备和预警等基础性工作，提高危机性事件预警和防范能力，充分实现预警与应急、常态管理和非常态管理的有机结合。由于风电机舱环境的特殊性，一般很难通过一般的手段获知机舱内的信息，也没有一种合适的图像处理方法来处理风电机舱内的图像。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种风电安全智能预警应急系统图像处理方法，处理后的图像更符合人机视觉特征，有利于进一步分析、理解目标场景，以及对目标的进行检测、跟踪、识别。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

风电安全智能预警应急系统图像处理方法，在风电机舱里安装微型红外摄行头，采用多个摄像头对机舱内图像进行高保真采取；将摄像头采集到图像按以下步骤进行处理：

㈠将采集到的图像进行去噪预处理；

㈡对预处理后的图像进行像素级图像融合；

㈢对像素级图像融合后的图像进行感兴趣区域分割及主要特征提取，获取物体主要信息；

㈣对步骤㈢处理后图像的边缘进行分割和匹配，以得到分割后的图形基元关系。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的风电安全智能预警应急系统图像处理方法，步骤㈣具体按以下步骤进行：⑴图像基元分割；⑵图像基元匹配；⑶建立图像基元关系模型。

前述的风电安全智能预警应急系统图像处理方法，步骤⑴图像基元分割，采用多项式拟合的方法将图像中的边缘图形分割成线段和圆弧，具体按以下步骤进行：

①追踪图形边缘，依次对每个像素点选取其周围n*n的窗口进行拟合（n为整数），并获得倾斜角向量；

②从某个像素点开始，逐渐增加倾斜角向量的元素个数，同时对倾斜角向量进行差分，得到新的向量，对新的向量依次取前i个元素的平均数（i为整数），得到倾斜角变化平均数向量；

③依次对倾斜角向量的每个元素进行判断，首先判断其是否接近0度或90度，对于接近0度或90度的倾斜角的转变不予考虑分割，对于不属于这个范围的元素，进一步观察倾斜角变化平均数向量中的对应元素，如果此元素的值大于平均向量中对应元素的值的2～3倍，则可判断其为可疑点；

④对可疑点做进一步的判断，如果可疑点倾斜角的变化趋势相同，则可判断此点为分割点；否则，为干扰点，删除此点重新判断；

⑤对分割出来的直线或圆弧做一次相反方向的分割，舍去分割后长度过短的直线或圆弧。

前述的风电安全智能预警应急系统图像处理方法，步骤⑵图像基元匹配，具体按以下步骤进行：

①选取若干合适的圆弧和一到二条直线边缘样本；

②从端点开始，进行一次边缘跟踪，分别得到两个向量：横坐标组成的x向量和纵坐标组成的y向量，并分别减去它们的平均数以保持它们对原始图形的平移不变；

③将两个向量以z=x+y*i组合成新的向量z（i为整数）；

④对向量z取傅立叶变换，得到特征向量direction[]；

⑤对特征向量取模，并除以它的第二个元素direction[2]，分别得到训练样本的特征向量。

前述的风电安全智能预警应急系统图像处理方法，步骤⑶建立图像基元关系模型，建立物体由上至下的分解模型，直至得到底层的直线和圆弧，直线和圆弧互相之间具有的空间关系按以下步骤进行判定：

①连接的判定：若一条直线或圆弧的端点与另一条直线或圆弧的某一点P1相邻，则它们是连接关系，若P1是端点，则它们为L连接关系，否则为T连接关系；

②平行的判定：按组成直线的像素点计算它们的平均倾斜角，若两条直线的平均倾斜角的差小于5度，则判定它们为平行关系；

③相切的判定：若存在单向的分割点，则它必为相切关系的分割点；

④共线的判定：将已被判定为直线的一组像素点拟合成直线，再计算另一组被判定为直线的像素点到直线的平均距离d1，若d1低于预设阈值ε1，则判定它们为共线关系；