[发明专利]一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法

权利要求书

1.一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，它包括：

(1)获取原始图像并进行灰度化处理；

(2)对灰度化图像进行图像增强处理；

(3)对灰度化图像进行降噪处理；

(4)对二维Otsu算法进行降维处理；

(5)分别设定降维后的一维Otsu算法的阈值初值范围；

(6)在阈值初值范围内，对两个一维Otsu算法使用递推公式分别求解出灰度值最佳阈值S和领域灰度值最佳阈值T；

(7)根据步骤(6)的灰度值最佳阈值S和领域灰度值最佳阈值T对原图进行图像分割。

2.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：所述的图像增强处理将在图像中为图像分割提取目标的架空线路图像信息进行凸显强调，将背景图像进行弱化抑制。

3.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：所述的图像降噪处理采用的是小波自适应阈值法。

4.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：对二维Otsu算法进行降维处理是将传统二维Otsu算法降维形成两个一维Otsu算法，即根据图像的像素点灰度值f(x，y)获取一个灰度值最佳阈值S，根据该像素点的邻域灰度均值g(x，y)获取一个领域灰度值最佳阈值T。

5.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：分别设定降维后的一维Otsu算法的阈值初值范围的方法为：

(5a)采用降低图像分辨率的方式去定位确定低分辨率时图像的阈值初值范围；

(5b)将原图另存为低分辨率图像，由低分辨率图像的阈值初值范围推算原图的阈值初值范围。

6.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：所述由低分辨率图像的阈值初值范围推算原图的阈值初值范围是先将原图另存为低分辨率的图片，原图分辨率与低分辨率之比为k，k>1，在确定低分辩率图的阈值初值范围后，利用原图阈值初值范围与低分辨率图的阈值初值范围存在k倍关系确定原图阈值初值范围。

7.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：

所述的递推公式具体为：

设s∈[0,L]，p_i是归一化后的第i级的直方图像素数：

(1)利用公式，得到初值p_b(0)、μ_b(0)、p_f(0)、μ_f(0)；

(2)当s递增时，则有：

p_b(s+1)＝p_b(s)+p_s+1

p_f(s+1)＝p_f(s)+p_s+1

(3)直到s＝L-1，循环结束后，按照式得出灰度值最佳阈值S；

其中，原始图像中背景和目标的类间方差σ²_B(s)为：

p_b(s)为背景出现概率、μ_b(s)为背景出现概率均值、p_f(s)为目标出现概率、μ_f(s)为目标出现概率均值。

8.根据权利要求1所述的一种用于架空配电线路监测场景的图像分割方法，其特征在于：在进行图像分割时：

假设某原始图像有L个灰度级，图像总像素数为N，像素灰度值为i,灰度为像素i的个数为n_i，则可以得到各灰度级出现的概率为：p_i＝n_i/N；在图像分割中，按照图像灰度级用灰度阈值s将灰度划分为背景C₀＝(0,1,2…,s)和目标C₁(s+1,s+2,…,L-1)两类，二者出现的概率p_b(s)和p_f(s)分别为：

因此，C₀和C₁的均值μ_b(s)、μ_f(s)分别为：

原始图像的灰度平均值为：