[发明专利]一种基于Faster R-CNN检测器的栓母对自动组合方法

说明书

本发明公开了一种基于Faster R‑CNN检测器的栓母对自动组合方法，包括以下步骤：使用Faster R‑CNN检测器输出并保存螺栓、螺母类别和目标框坐标；基于目标框坐标，分别获得螺栓、螺母四个顶点坐标；根据自动组合规则，组合为栓母对，并计算栓母对区域四个顶点坐标；计算栓母对区域目标框，并对栓母对区域进行数据化处理。本发明提供的基于Faster R‑CNN检测器的栓母对自动组合方法，充分考虑螺栓和螺母关系，提出使用Faster R‑CNN检测并输出螺栓和螺母目标框坐标，结合螺栓和螺母的坐标有规则自动组合栓母对，高效完成栓母对的自动组合，弥补手动裁剪和非自动组合栓母对的不足。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于Faster R-CNN检测器的栓母对自动组合方法。

背景技术

随着电网规模的不断增长，直升机、无人机巡线得到了广泛应用，产生的航拍图像数量剧增，其中，螺栓和螺母不仅数量众多和体积较小，而且广泛存于输电线路各个部件。由于输电线路螺栓缺陷引发的事故频频发生，而目前针对输电线路螺栓的研究仅限于螺栓自身的表面特征而忽略了螺栓与螺母整体的关联，且因为螺栓与螺母组成栓母对的数据紧缺，从而无法进行螺栓与螺母整体的关联的研究。因此，将螺栓螺母自动组合成栓母对并产生可供研究的栓母对数据集至关重要。

现有的栓母对自动组合的研究主要有以下两个难题：

(1)航拍图像中螺栓和螺母数量较多，不易精准的自动组合栓母对；

(2)航拍图像数量较多，不易大批量自动组合栓母对。

目前，栓母对自动组合的方法都是手动裁剪和非自动组合，这些方法效率低下且无法自动完成。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Faster R-CNN检测器的栓母对自动组合方法，充分考虑螺栓和螺母关系，提出使用Faster R-CNN检测并输出螺栓和螺母目标框坐标，结合螺栓和螺母的坐标有规则自动组合栓母对，高效完成栓母对的自动组合，弥补手动裁剪和非自动组合栓母对的不足。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于Faster R-CNN检测器的栓母对自动组合方法，包括以下步骤：

S1，使用Faster R-CNN检测器输出并保存螺栓、螺母类别和目标框坐标；

S2，基于目标框坐标，分别获得螺栓、螺母四个顶点坐标；

S3，基于螺栓、螺母类别以及螺栓、螺母四个顶点坐标，根据自动组合规则，组合为栓母对，并计算栓母对区域四个顶点坐标；

S4，基于所述栓母对区域四个顶点坐标，计算栓母对区域目标框，并对栓母对区域进行数据化处理。

可选的，所述步骤S1中，使用FasterR-CNN检测器输出并保存螺栓、螺母类别和目标框坐标，具体包括：

使用Faster R-CNN检测器检测含有螺栓和螺母的电力图像数据集；

基于Faster R-CNN检测器的结果，确定螺栓、螺母类别与目标框坐标(X,Y,W,H)，输出并保存为TXT文件，所述TXT文件的格式为：图片名、类别、目标框坐标(X,Y,W,H)，所述目标框采用四维向量表示，(X,Y,W,H)分别表示目标框的中心点坐标、宽、高。

可选的，所述步骤S2中，基于目标框坐标，分别获得螺栓、螺母四个顶点坐标，具体包括：

读取TXT文件的图片名、类别、目标框坐标(X,Y,W,H)；