[发明专利]适用于夜间补光条件的水尺水位线图像检测方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种适用于夜间补光条件的水尺水位线图像检测方法，其特征是，包括：

获取夜间补光条件下包含目标水尺的待检测图像；

利用预先训练的faster-RCNN目标检测网络检测水尺大致区域，根据检测结果得到水尺大致区域图像；

对水尺大致区域图像进行高斯模糊处理，得到模糊图像；

对所述模糊图像采用递归OTSU算法进行处理，以将水尺与背景分割，得到水尺部分的图像；

对所述水尺部分的图像进行二值化处理，使分割后图像中水尺的像素灰度值为255，背景的像素灰度值为0，得到二值化的水尺图像；

统计二值化水尺图像中像素灰度值为255的所有像素，对统计结果进行梯形积分，再对梯形积分进行二阶微分；

对所述二阶微分分别计算均值和方差，根据二阶微分的均值和方差的突变位置确定水位线的位置；

其中，所述统计二值化水尺图像中像素灰度值为255的所有像素，对统计结果进行梯形积分，包括：

S61，将二值化水尺图像逆时针旋转90度，以列坐标为自变量对每列像素中像素灰度值为255的像素点进行统计，得到每列的像素统计个数p_i，其中i＝0,1,2,…,L，表示像素统计个数p_i对应的列坐标，L表示像素的列数；

S62，对统计结果进行梯形积分，得到对应各列坐标的梯形积分S₁，S₂，…，S_L，其中，对应第k列的梯形积分S_k为：

式中，k＝0,1,2,…,L；

所述根据二阶微分的均值和方差的突变位置确定水位线的位置，包括：

确定对应水尺区域起始位置的第一均值阈值和第一方差阈值，以及对应水位线的第二均值阈值和第二方差阈值；

从k＝1开始，以步长1递增，将首先满足二阶微分均值和方差皆大于第一均值阈值和第一方差阈值的列位置作为水尺区域的起始位置；

从水尺区域的起始位置所在的列开始，将首先满足二阶微分均值和方差皆小于第二均值阈值和第二方差阈值的列位置作为水位线的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述预先训练的faster-RCNN目标检测网络，其训练样本集包括夜间不同天气、光照和水流条件下的，多个已标注区分出水尺大致区域与背景区域的图像样本。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述faster-RCNN目标检测网络的输出为，检测得到的水尺大致区域的左上角坐标；

所述根据检测结果得到水尺大致区域图像包括：基于faster-RCNN目标检测网络输出的左上角坐标，从待检测图像中截取长为L像素，宽为W像素的图像区域，得到水尺所在区域图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括：对所述水尺大致区域图像进行灰度化处理；

所述对水尺大致区域图像进行高斯模糊处理为，对灰度化处理后的水尺大致区域图像进行高斯模糊处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述对梯形积分进行二阶微分，包括：

S63，根据梯形积分计算一阶微分，得到对应各列坐标的一阶微分diff1₁，diff1₂，…，diff1_L，其中，对应第k列的一阶微分diff1_k为：

diff1_k＝S_k-S_k-1；

S64，根据一阶微分计算二阶微分，得到对应各列坐标的二阶微分diff2₁，diff2₂，…，diff2_L，其中对应第k列的二阶微分diff2_k为：

diff2_k＝diff1_k-diff1_k-1。