[发明专利]一种基于图像处理的铁塔倾斜自动检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的铁塔倾斜自动检测方法和装置。包括：A.对铁塔视频进行分帧处理，得到连续的帧图片；对于每一帧图片，均执行步骤B‑C：B.从帧图片中分割出ROI；C.采用K‑Means聚类算法对ROI进行聚类，以从ROI中分离出铁塔图像；D.从第一帧铁塔图像开始，计算相邻两帧铁塔图像的帧差值，在所述帧差值超过第一阈值时，判定铁塔疑似发生偏移，否则继续检测下一帧；E.从第一帧铁塔图像开始，计算相邻两帧铁塔图像的中轴线的偏角，在所述偏角超过第二阈值时，判定铁塔疑似发生偏移；F.在步骤D、E均判定铁塔疑似发生偏移时，判定铁塔发生倾斜。本发明采用双重验证标准自动分析铁塔倾斜情况，分析结果快速、准确，并能有效克服环境对分析过程的影响。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是一种基于图像处理进行铁塔倾斜自动检测的方法和装置。

背景技术

铁塔，包括输电线塔、信号塔等，是作为电力电缆、信号覆盖等光电运输媒介的重要承载设施，其所承载的装备多是具备大重量、高造价、高精度的特点，若铁塔稍有倾斜，则会因设施重量的不平衡，导致输电线走廊等变形，影响所承载设施和周围环境的安全，因此，铁塔的稳定性至关重要，需要及时掌握铁塔倾斜的情况，以便于及时排除故障。

此外，在排查故障原因或修复故障时，需要等上铁塔，而铁塔属于高空作业环境，任何一点环境参数(如风速、温度等)的变化，都有可能影响高空作业的安全，因此，在进行高空作业(如高空铁塔作业)时，对于环境的监测显得尤为重要。

当前多是通过人工巡检的方式来对铁塔倾斜情况进行检测，耗时耗力，效率较低，及时性不高，且人工检测存在一定的误差，准确性欠佳。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于图像处理的铁塔倾斜自动检测方法，对采集的视频，利用双重检测标准，快速、准确地检测铁塔倾斜的状况，避免了人工检测成本高、效率低、准确度不佳的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种铁塔倾斜自动检测方法，包括：

A.对铁塔视频进行分帧处理，得到连续的帧图片；

对于每一帧图片，均执行以下步骤B-C：

B.从帧图片中分割出ROI；

C.采用K-Means聚类算法对ROI进行聚类，以从ROI中分离出铁塔图像；

D.从第一帧铁塔图像开始，计算相邻两帧铁塔图像的帧差值，在所述帧差值超过第一阈值时，判定铁塔疑似发生偏移，否则继续检测下一帧；

E.从第一帧铁塔图像开始，计算相邻两帧铁塔图像的中轴线的偏角，在所述偏角超过第二阈值时，判定铁塔疑似发生偏移；

F.在所述步骤D、E均判定铁塔疑似发生偏移时，判定铁塔发生倾斜。

进一步的，所述步骤B包括：

B1：将帧图片转为灰度图，分别计算灰度图每行和每列像素灰度值的总和，得到对应的行灰度值特性曲线和列灰度值特性曲线；

B2：分别将所述行灰度值特性曲线、列灰度值特性曲线进行平滑归一化处理；

B3：遍历列灰度值总和曲线的所有数据，以最大灰度值的坐标值作为横向截取中心坐标，在所述中心坐标前后第一预设阈值像素长度的范围内，分别对列灰度值总和曲线中每相邻两坐标的列灰度值总和作差分，遍历从中心坐标向前、后两个方向的差分运算结果，将差分结果绝对值最小的两个坐标点作为截取ROI的横向坐标；

B4：以行灰度值最大的坐标作为纵向截取的中心，分别向两侧扩展到第二预设阈值像素长度处作为截取ROI的纵向坐标；

B5：根据确定的横向坐标和纵向坐标，从帧图片中截取出ROI。