[发明专利]基于图像分类的复杂背景下输电线路图像处理方法

说明书

本发明公开了基于图像分类的复杂背景下输电线路图像处理方法，属于图片处理技术领域。通过图像特征变量统计、图像分类、初次滤波、对比度增强、二次滤波、边缘检测、边缘优化完成复杂背景下输电线路图像特征提取。本发明根据输电线路图像各颜色空间中的变量值对图像进行分类处理，针对性强，处理效果好。通过对图像灰度平均值和最大类间方差法求出的阈值进行线性变换确定直方图均衡化的分段区间，拉伸区间和canny算子的参数，较好的完成图像对比度增强和边缘特征提取，适用性强。提出了一种边缘优化方法，最大限度的去除非目标边缘的影响。本发明能够根据图像特征进行自适应图像处理，可靠性高，对实现输电线路智能化在线监测有着重大的意义。

技术领域

本发明专利涉及图片处理技术领域，尤其涉及一种基于图像分类的复杂背景下输电线路图像处理方法。

背景技术

输电线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务，输电导线覆冰、舞动、断线、弧垂过大等不正常状态很容易导致输电线路故障，严重影响电力系统的安全稳定运行，从而造成巨大经济损失。因此，做好输电线路监测和预防工作，及时发现，及时处理输电线路故障，对电网安全运行具有重大意义。

目前，高压输电线路的监测主要是人工巡检，通过人工现场观察来获取信息,但人工巡检需要极大的人员投入，成本高，并且只能获得输电线路当时的状态信息，误差也比较大,而且对于一些交通不便的山区，人工巡检具有一定的难度。因此，有必要对输电线路进行实时在线监测，利用在线监测获得的数据信息分析输电线路的运行状况，及时发现问题，及时预防，减少输电线路故障造成的损失。

采用基于智能视频的输电线路在线监测技术能够实时监测输电线路状况，通过对输电线路视频图像进行智能分析处理，分析输电线路故障，方法简单，效率高，适用性强。目前国内关于此方面的专利十分稀少，如中国专利“基于视频差异分析的输电线路绝缘子覆冰厚度测量方法”（申请号：201110173506.9）等类型专利，都提出了运用图像处理的方法来分析输电线状态并判断输电线故障，具有效率高，适用性强的优点，但是目前国内诸如此类的专利大多仅仅针对几张相同类型的图像讨论图像处理方法，没有考虑不同图像背景对输电线路图像处理效果的影响，难以对不同背景类型的输电线路图像进行正确分析，具有非常大的局限性，无法实现输电线路高度智能化在线监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种基于图像分类的复杂背景下输电线路图像处理方法。该方法效率高，适用性强，能够根据不同背景类型的图像特征进行自适应图像处理，可靠性高，极大的改善了图像处理效果，另外提出了一种非输电线边缘去除方法，可以有效去除非输电线边缘，方便进行进一步的输电线路故障分析。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的基于图像分类的复杂背景下输电线路图像处理方法，包括以下步骤：

步骤1：计算输电线路图像中与图像特征相关的各变量值；

步骤2：根据计算出的各变量值对输电线路图像进行分类；

步骤3：根据不同类别输电线路图像的特征，预估其对比度增强处理可能产生的效果，分别采用适合的滤波方法进行初次滤波；

步骤4：对不同类别输电线路图像分别进行适合的分段直方图均衡化增强处理，然后根据处理效果，分别采用适合的滤波方法进行二次滤波；

步骤5：采用canny边缘检测算法检测输电线路边缘；

步骤6：采用概率霍夫直线变换和形态学运算结合图像像素特征统计排除方法，对输电线路边缘进行提取，同时去除非输电线路边缘，得到最终的输电线路轮廓。

所述的步骤1中的变量值包括：输电线路图像的灰度平均值，亮度平均值，特定灰度值区间的像素点数量，RGB三通道的各通道像素平均值之差的绝对值，前景背景分割阈值，前景背景分割阈值与像素灰度平均值之差的绝对值。