[发明专利]一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面自动识别方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：对绝缘子串图像进行特征点的提取；

S2：计算特征点所在最长直线，通过计算该直线与水平直线的夹角，对绝缘子串进行角度矫正，采用Hough变换将绝缘子串放置图像中的水平位置；

S3：构建卷积神经网络对绝缘子的铁帽和盘面进行识别。

2.根据权利要求1所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述步骤S1中在绝缘子串图像进行特征点的提取之前，首先对绝缘子串的红外图像进行预处理操作，所述预处理操作包括灰度化、中值滤波、基于Otsu自动阀值的灰度线性变换图像增强和二值计算四个部分。

3.根据权利要求2所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述预处理操作中灰度化用于使得像素值范围处在[0,255]之间，使得红外图片在MATLAB软件中能够矩阵化操作；中值滤波用于去除噪声；基于Otsu自动阀值的灰度线性变换图像增强用于提高伪目标与绝缘子灰度对比度；二值计算用于将灰度图像转换为二值图像。

4.根据权利要求1所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述步骤S1中特征点的提取通过对图像进行形态学处理，包括骨架化，腐蚀和膨胀操作。

5.根据权利要求1所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述步骤S2中当红外图像中绝缘子倾斜时，利用绝缘子图像的几何特征，对绝缘子倾斜角度进行估计校正，在Hough变换中，对倾斜角进行检测。

6.根据权利要求5所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述步骤S2中对绝缘子倾斜角度进行估计校正，其中校正的具体方法为：

S2-1：对二值化图像细化，获取绝缘子骨架；

S2-2：从骨架图中计算出交点，作为Hough变换的特征点集S；

S2-3：采用Hough变换对特征点集S进行直线拟合，计算出最长的拟合直线L和其倾斜角θ，所述倾斜角θ用于对绝缘子图像进行倾斜校正。

7.根据权利要求5所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述步骤S3中在Hough变换中，对倾斜角进行检测，具体为：

由图像空间中的特征数据点去计算参数空间中的参数点的全部轨迹，并在一个累加器J(ρ，θ)中统计参考点，通过J(ρ，θ)的最大值检测Hough域中曲线最频繁的交点。

8.根据权利要求1所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法，其特征在于：所述步骤S3具体为：

S3-1：构建铁帽和盘面的样本集；构建卷积神经网络，所述卷积神经网络包括若干个卷积层、池化层和全连接层，最后经过softmax层输出并形成预测分类器；

S3-2：将准备好的样本数据集载入输入层，利用构建的卷积神经网络进行训练；

S3-3：将训练得到的预测分类器用于实际红外图像的识别，将提取的绝缘子串图像放入滑动窗口中，从左至右扫描识别，将铁帽和盘面进行标记，将绝缘子串旋转回原图，并在红外图像上显示效果。

9.一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别系统，其特征在于：所述系统包括网络接口、存储器和处理器；其中，

所述网络接口，用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中，实现信号的接收和发送；

所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；

所述处理器，用于在运行所述计算机程序指令时，执行权利要求1～8中任一项所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法的步骤。

10.一种计算机存储介质，其特征在于：所述计算机存储介质存储有一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法的程序，所述一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法的程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1～8中任一项所述的一种红外图像中瓷绝缘子铁帽和盘面识别方法的步骤。