[发明专利]一种红外图像中高压线的检测方法

权利要求书

1.一种红外图像中高压线的检测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：计算红外图像的梯度大小和方向；根据梯度的方向进行区域增长，得到高压线候选区域；

步骤2：在高压线候选区域内，采用基于图像二阶导数的脊线检测方法，得到高压线像素点；

步骤3：对高压线像素点进行连接并根据Freeman链码进行筛选，得到最终检测的高压线。

2.根据权利要求1所述红外图像中高压线的检测方法，其特征在于：所述步骤1进行区域增长得到高压线候选区域的步骤如下：

步骤a：采用Sobel算子3×3模板计算图像I各个像素的梯度，梯度大小和方向角为：其中G_i,G_j为像素点梯度G的水平和垂直分量；

步骤b：根据各个像素梯度的大小，选取梯度值最大的像素p作为开始点进行区域增长，设开始像素点梯度方向角为θ_p，如果像素p的邻域像素梯度角θ_pn与θ_p的差值绝对值小于2π/k（k＝16），则将该像素加入到高压线候选区域R中，同时将区域的方向角更新为重复这一过程直到没有新的像素增加到区域中时，该区域R增长过程结束，然后开始下一个开始点，直到红外图像没有可以作为开始点的像素为止，并应保证所有的像素点最多被访问一次，访问过的像素点不能够再被访问，最终会得到一系列的高压线候选区域{R₁,R₂,...R_m}。

3.根据权利要求1所述红外图像中高压线的检测方法，其特征在于：所述步骤2采用基于图像二阶导数的脊线检测方法，得到高压线像素点的步骤如下：

步骤a：对红外图像I中每一个像素点(x,y)进行高斯卷积运算，得到相应的一阶、二阶方向导数为：

I_x＝g_σ(y)g'_σ(x)*I(x,y)      I_y＝g'_σ(y)g_σ(x)*I(x,y)

I_xx＝g_σ(y)g''_σ(x)*I(x,y)    I_xy＝g'_σ(y)g'_σ(x)*I(x,y)      I_yy＝g''_σ(y)g_σ(x)*I(x,y)

其中，gσ(x)=12πσe-x22σ2,]]>gσ′(x)=-x2πσ3e-x22σ2,]]>gσ′′(x)=x2-σ22πσ5e-x22σ2]]>

gσ(y)=12πσe-y22σ2,]]>gσ′(y)=-x2πσ3e-y22σ2,]]>gσ′′(y)=x2-σ22πσ5e-y22σ2]]>

步骤b：计算红外图像高压线候选区域中每一像素点(x,y)对应的Hessian矩阵H(x,y)=IxxIxyIxyIyy]]>的特征值，得到最大的特征值对应的特征向量(n_x,n_y)；沿(n_x,n_y)方向计算使一阶方向导数为零的像素位置(p_x,p_y)：

(px,py)=(-Ixnx2+IxnxnyIxxnx2+2Ixynxny+Iyyny2,-Iyny2+IynxnyIxxnx2+2Ixynxny+Iyyny2)]]>

如果(p_x,p_y)∈([-0.5,0.5],[-0.5,0.5])并且在和像素点(x,y)在同一高压线候选区域内，则该像素点为高压线像素点。