[发明专利]一种输电线路塔钢构件腐蚀检测方法及系统

权利要求书

1.一种输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1 获取输电线路塔钢构件图像；

S2 对获取的输电线路塔钢构件图像进行处理分别得到钢构件蒙版图像和与钢构件位置相应的腐蚀区域蒙版图像，并将两者进行匹配融合；该步骤包括以下分步骤：

S21 对获取的输电线路塔钢构件图像进行处理，分别得到钢构件位置的无背景钢构件图像以及钢构件上腐蚀位置的无背景腐蚀区域图像；

S22分别对无背景钢构件图像和无背景腐蚀区域图像进行阈值化处理，并经滤波后计算图像梯度幅值与方向，排除非边缘像素，得到无背景钢构件图像和无背景腐蚀区域图像的边缘像素；

S23 利用无背景钢构件图像的边缘像素得到钢构件边缘线，依据钢构件边缘线斜率对钢构件边缘线进行聚类，得到组成钢构件的各直线角钢的两条平行线，形成有效平行线对；

S24 依据有效平行线对和无背景腐蚀区域图像的边缘像素，构建钢构件蒙版图像和腐蚀区域蒙版图像；再将钢构件蒙版图像和腐蚀区域蒙版图像进行匹配融合；

S3 遍历有效平行线对，选择腐蚀像素个数大于腐蚀像素数阈值的直线角钢蒙版图像及相应的腐蚀区域蒙版图像，并将两者绘至输电线路塔钢构件图像上，实现腐蚀区域与相应直线角钢的准确映射；

S4 获取每根直线角钢的腐蚀程度，并以最高的腐蚀程度作为输电线路塔钢构件图像的腐蚀程度；

S5 依据输电线路塔钢构件图像的腐蚀程度对输电线路塔钢构件腐蚀情况进行分析。

2.根据权利要求1所述的输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S21中，采用网格法YOLO-V4或Deeplab V3+算法对输电线路塔钢构件进行划分，得到无背景钢构件图像，再进一步采用网格法YOLO-V4或Deeplab V3+算法对钢构件进行划分，得到无背景腐蚀区域图像。

3.根据权利要求1或2所述的输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S22中，采用自适应阈值算法分别对无背景钢构件图像和无背景腐蚀区域图像进行阈值化处理，然后利用归一化均值滤波器对阈值化处理后的图像进行处理，降低图像噪声；再对降噪后的图像计算梯度幅值与方向，并基于计算结果排除图像中非边缘像素；最后将梯度幅值超过设定幅值阈值的像素保留作为边缘像素。

4.根据权利要求3所述的输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S23中，采用多数投票算法检测边缘像素得到钢构件边缘线，将钢构件边缘线以极坐标系中角度的形式筛选出斜率为0和斜率为k的直线，再采用均值漂移算法将两条倾斜角度相同的平行线聚为一类，即得到组成钢构件的一根直线角钢的两条平行线，并组成一个平行线对；依次类推，可以得到各直线角钢的平行线对；将各直线角钢的平行线对与由无背景腐蚀区域图像的边缘像素得到的腐蚀图像边缘进行对比，找出有效平行线对，即得到与腐蚀区域相关的直线角钢。

5.根据权利要求4所述的输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S24中，设置直线角钢蒙版阈值和腐蚀区域蒙版阈值，依据找到的有效平行线对和内部对应的腐蚀区域图像的像素点，分别绘制包含直线角钢的钢构件蒙版图像和腐蚀区域蒙版图像；再将腐蚀区域蒙版图像绘制到钢构件蒙版图像上，实现腐蚀区域蒙版图像与钢构件蒙版图像的匹配融合。

6.根据权利要求1所述的输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，将单根结构的直线角钢蒙版图像上的腐蚀区域像素点个数与所在直线角钢蒙版图像上的像素点个数相除，作为每根直线角钢的腐蚀程度，选取单根直线角钢最高的腐蚀程度作为输电线路塔钢构件图像的腐蚀程度。

7.根据权利要求1所述的输电线路塔钢构件腐蚀检测方法，其特征在于，上述步骤S5中，依据设定输电线路塔干构建腐蚀程度等级标准，结合步骤S4得到的输电线路塔钢构件图像的腐蚀程度，确定当前输电线路塔钢构件所处的腐蚀等级，并按照相应措施进行处理。