[发明专利]一种基于拓扑匹配的变电站设备红外图像的视觉检测方法

权利要求书

1.一种基于拓扑匹配的变电站设备红外图像的视觉检测方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤1、采集变电站的红外图像G，并进行预处理生成红外图像G1；

步骤2、针对红外图像G1采用Hough算法计算提取图像中直线集Lines，其中分为：

拓扑参数和模板设定：

步骤3、从直线集Lines中选择能凸显变电站主要结构的至少2根直线作为参照直线，从直线集Lines中选择能凸显变电站主要结构的2根直线作为参照直线，分别标记为L1和L2，且直线不相互平行；

步骤4、选定目标对象T，并设定模板区域；

步骤5、计算拓扑相关参数，包括T与直线L1和L2的相对位置关系，L1、L2的倾角和它们之间的夹角；

目标检测：

步骤6、对直线集Lines进行拓扑匹配运算，参照直线L1和L2倾角和夹角参数，寻找最佳的直线对，使得它们与直线L1、L2位置关系最相似；

步骤7、依据拓扑参数中，目标T与直线L1和L2的位置关联，确定待检测目标T'在图像中的位置C'及倾角θ；此时，已经完成了目标的初次定位；

步骤8、针对红外图像G1，提取目标区域附近的数据，构建金字塔状图层信息，便于图像快速匹配；

步骤9、依据金字塔图层信息，自上而下，逐层与T的模板匹配，寻找最佳匹配位置；最后，进行角度微调检测，求得最佳旋转角度；

步骤10、计算目标T'的红外温度分布，并判断该目标是否在正常工作范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于拓扑匹配的变电站设备红外图像的视觉检测方法，其特征在于所述的步骤1，其具体是通过红外相机拍摄目标图像，流程如下：

(1)、选定5×5的邻域，将邻域内的像素按灰度等级进行排序，确定其中值；

(2)、将确定的中值赋予滤波后图像中的相应像素点，所述的相应像素点即进行中值滤波的那个像素点。

3.根据权利要求1所述的一种基于拓扑匹配的变电站设备红外图像的视觉检测方法，其特征在于所述的步骤3、从直线集Lines中选择能凸显变电站主要结构的2根直线作为参照直线，分别标记为L1和L2，且直线不相互平行，此时直线L1用参数方程描述为：

x＝P_x+t cosα (1)

y＝P_y+t sinα (2)

其中，点P(x,y)＝(P_x,P_y)为直线L1和L2的交点，α为直线L1的倾角；t为直线上任意一点与(Px,Py)的距离；

同理，直线L2用参数方程描述为：

x＝P_x+t cosβ (3)

y＝P_y+t sinβ (4)

其中，β为直线L2的倾角。

4.根据权利要求1所述的一种基于拓扑匹配的变电站设备红外图像的视觉检测方法，其特征在于所述的步骤4，该步骤是用于确定精确匹配所需的图像模板数据。