[发明专利]一种基于边缘二阶统计与融合的电力线检测方法

权利要求书

1.一种基于边缘二阶统计与融合的电力线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将无人机采集的巡检图像变为灰度图，并采用边缘检测算法得到图像完整的边缘信息；

对边缘图像进行形态学处理，平滑图像边缘，降低噪声干扰；

提取边缘图像的一阶统计特征，获取图像的主要形态特征，减少背景对电力线提取的干扰；

采用直线检测算法进行航拍图像中电力线的检测，得到粗糙的电力线初步检测结果；

分析电力线初步检测结果，融合形态与位置上接近的电力线，实现二阶段的电力线检测结果精细化，实现由粗到细的电力线检测过程；

所述提取边缘图像的一阶统计特征，获取图像的主要形态特征，减少背景对电力线提取的干扰具体包括以下步骤：

1)利用固定阈值的二值化算法对形态学操作之后的图像进行二值化操作，获取二值图像；

2)设待处理像素点的八邻域表示为：

3)判断待处理像素点是否满足以下四个条件，若满足，则标记为可删除点即该待处理像素点的像素值为0；四个条件如下：

NUM₀₁(p₁)＝1；

p₂×p₄×p₆＝0；

p₄×p₆×p₈＝0；

式中，p_i的像素值为0或1，其中像素值若为1则表示为目标，若像素值为0表示为背景，NUM₀₁(p₁)表示此像素的八邻域中按p₂p₃p₄p₅p₆p₇p₈p₉的顺序，存在像素值从0变为1的个数；

4)判断待处理像素点是否满足以下四个条件，若满足，则标记为可删除点；其中四个条件如下：

NUM₀₁(p₁)＝1；

p₂×p₄×p₈＝0；

p₂×p₆×p₈＝0；

式中，p_i的像素值为0或1，其中像素值若为1则表示为目标，若像素值为0表示为背景，NUM₀₁(p₁)表示此像素的八邻域中按p₂p₃p₄p₅p₆p₇p₈p₉的顺序，存在像素值从0变为1的个数；

5)遍历二值化后的图像序列，若待处理像素点的像素值为1，则重复进行步骤2)、3)、4)，若不是则遍历下一个像素点；

将所有标记为可删除点的像素设为0，得到经过边缘特征统计分析的电力线检测图像；

所述分析电力线初步检测结果，融合形态与位置上接近的电力线，实现二阶段的电力线检测结果精细化，实现由粗到细的电力线检测过程具体包括以下步骤：

1)记录直线检测得到的电力线为L_i，记录L_i的两个坐标分别为L_i(x₁,y₁)和L_i(x₂,y₂)；

2)计算所有L_i的长度大小，并排序，判断电力线L_i的长度大小与Length_min的关系，若L_i小于Length_min，则删除这条L_i；

3)将L_i与L_i+1分别沿着斜率与斜率相反方向延长40个像素大小，得到两条新的线段LN_i和LN_i+1，表示为LN_i(x₁,y₁)LN_i(x₂,y₂)和LN_i+1(x₃,y₃)LN_i+1(x₄,y₄)，并根据以下条件判断两条线段是否相交，若满足以下条件则不相交，若不满足则不相交：

max(x₁,x₂)＜min(x₃,x₄)；

max(y₁,y₂)＜min(y₃,y₄)；

max(x₃,x₄)＜min(x₁,x₂)；

max(y₃,y₄)＜min(y₁,y₂)；

((x₃-x₁)(y₂-y₁)-(x₂-x₁)(y₃-y₁))×((x₂-x₁)(y₄-y₁)-(x₄-x₁)(y₂-y)₁)＜0；

((x₁-x₃)(y₄-y₃)-(x₄-x₃)(y₁-y₃))×((x₄-x₃)(y₂-y₃)-(x₂-x₃)(y₄-y₃))＜0；

4)若相交，则将检测线段更新为：

遍历所有的L_i，反复执行步骤2)3)4)，得到航拍图像中的所有电力线。