[发明专利]利用视频图像处理技术定位输电线路间隔棒的方法有效

专利信息
申请号: 201310048522.4 申请日: 2013-02-06
公开(公告)号: CN103177241A 公开(公告)日: 2013-06-26
发明(设计)人: 孙凤杰;赵孟丹;范杰清 申请(专利权)人: 华北电力大学
主分类号: G06K9/00 分类号: G06K9/00;G06T7/00
代理公司: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 史双元
地址: 102206 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 利用 视频 图像 处理 技术 定位 输电 线路 间隔 方法
【权利要求书】:

1.一种利用视频图像处理技术定位输电线路间隔棒的方法,其特征在于,该方法为一种基于远程数字视频图像处理技术的输电线路间隔棒识别和定位方法;通过架设在杆塔上的摄像头采集输电线路视频信号、经过视频服务器将其通过传输通道以视频流的方式实时传送回监控中心,从传送到监控中心的输电线路视频流中截取含有间隔棒的数字图像,采用基于方向场的快速模板匹配算法进行输电线路图像目标区域定位和间隔棒匹配定位,以简化定位算法的复杂度,提高定位的准确性和实时性,为输电线路状态信息的提取提供参考信息;具体步骤如下:

1) 通过架设在杆塔上的摄像头采集输电线路视频信号,从输电线路视频信号中截取含有间隔棒的原始图像;

2)从原始图像中截取待定位的间隔棒模板图像;

3)对原始图像依次进行规格化、方向场求取、各向一致性计算和区域标记的图像处理,获取区域标记中图像各向一致性大于等于最大值96%的区域;

4)对标记区域进行按行列扫描的方式进行间隔棒的模板匹配,以第2步截取得到的间隔棒图像为模板,匹配系数以匹配子图的像素坐标为索引,选取最大匹配系数所在的像素坐标为最佳匹配位置,以最佳匹配位置所在子图像的中心坐标作为间隔棒的中心定位点;

5)重复进行第3、4步,经多次处理、匹配后,选取匹配结果中出现概率最大的坐标为间隔棒定位点。

2.根据权利要求1所述的一种利用视频图像处理技术定位输电线路间隔棒的方法,其特征在于,所述规格化是对原始图像进行常规的像素规格处理,消除图像灰度差异的影响,是为后续方向场求取进行的预处理过程。

3.根据权利要求1所述的一种利用视频图像处理技术定位输电线路间隔棒的方法,其特征在于,所述方向场求取是采用平方梯度算法,应用图像分块方法计算图像子块的梯度向量和方向角,进而求取图像整体平方梯度方向场。

4.根据权利要求1所述的一种利用视频图像处理技术定位输电线路间隔棒的方法,其特征在于,所述各项一致性计算和区域标记,是对图像方向场的各向一致性数值进行计算,以图像各向一致性最大值的96%为阈值, 选取各向一致性值大于等于该阈值的区域进行锁定,并标记为目标区域。

5.根据权利要求1所述的一种利用视频图像处理技术定位输电线路间隔棒的方法,其特征在于,所述模板匹配是采用基于直方图和归一化相关的快速模板匹配算法,将直方图联合阈值匹配和归一化相关匹配相结合,减少匹配计算的复杂度,采用欧式距离和相交函数将模板直方图与匹配子区域的直方图进行相似度计算,提高算法的实时性和准确性。

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