[发明专利]一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法

权利要求书

1.一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法，其特征在于，包括：

S101：图像采集：利用主动双目相机，采集绝缘子RGB-D图像；

S102：绝缘子粗定位：利用距离先验信息，对绝缘子RGB-D图像进行预处理，得到去除背景后的绝缘子图像，完成绝缘子图像粗定位；

S103：绝缘子校正：提取去除背景后的绝缘子图像的轮廓信息，并对绝缘子中轴进行定位，将图像围绕中轴进行旋转，得到校正后的绝缘子深度图；

S104：获取深度水平直方图：对校正后的绝缘子深度图进行水平积分，并依次通过中值滤波和腐蚀处理，得到绝缘子深度水平直方图；

S105：获取绝缘子伞裙：对所述绝缘子深度水平直方图进行梯度检测，完成绝缘子波峰波谷定位，得到绝缘子伞裙；

S106：对绝缘子伞裙进行分割，得到各级伞裙“左”、“中”、“右”关键点的精确空间定位；

S107：结果可视化：根据各级伞裙“左”、“中”、“右”关键点计算伞裙直径和间距，并将结果对齐至绝缘子RGB-D图像，得到伞裙定位可视化结果。

2.如权利要求1所述的一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法，其特征在于：步骤S102中，预处理方法具体为：对绝缘子RGB-D图像进行带通滤波，去除背景。

3.如权利要求1所述的一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法，其特征在于：步骤S103中，对绝缘子中轴进行定位，具体为：利用主成分分析法或者最小二乘法对绝缘子中轴进行定位。

4.如权利要求1所述的一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法，其特征在于：步骤S104中，对校正后的绝缘子深度图进行水平积分，具体为：先对校正后的绝缘子深度图进行二值化处理，在对二值化图像中，各行的黑色像素进行累加，从而得到初步的绝缘子深度水平直方图。

5.如权利要求4所述的一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法，其特征在于：对初步的绝缘子深度水平直方图依次进行中值滤波和腐蚀处理，得到处理后的绝缘子深度水平直方图。

6.如权利要求1所述的一种基于深度水平直方图的绝缘子伞裙精定位方法，其特征在于：步骤S106中，对绝缘子伞裙进行分割具体步骤如下：

S201：统计绝缘子深度水平直方图每一行的黑色像素数量，得到一个一维数组f(y)(y＝0，1，...，R-1)，R为绝缘子深度水平直方图的行数；

S202：遍历数组f(y)，计算数组f(y)中相邻两数的一阶导数，得到新数组f′(y)(y＝0，1，...，R-2)；其中，一阶导数计算公式如下：

S203：遍历数组f′(y)，计算数组f′(y)中相邻两数的二阶导数，得到新数组f″(y)(y＝0，1，...，R-3)；其中，二阶导数计算公式如下：

S204：同时遍历两个新数组f′(y)和f″(y)，其中(y＝0，1，...，R-3)；

①若满足：f′(y)＝0且f″(y)＜0，则表明y行像素经过绝缘子伞裙的波谷，此时将满足条件的y值依次存入结果数组N_t＝{t₀，t₁，...，t_n-1}中；

②若满足f′(y)＝0且f″(y)＜0，则表明y行像素经过绝缘子单个伞裙的波峰，此时将满足条件的y值依次存入数组N_c＝{c₀，c₁，...，c_n-1}中；

S205：根据N_t的值依次实现各级伞裙的分割，根据N_c的值完成单个伞裙波峰的定位。