[发明专利]一种复杂背景下电力线精确提取方法

摘要

本发明涉及输电线系统故障诊断技术，具体涉及一种复杂背景下电力线精确提取方法，首先利用Ratio算子实现对电力线边缘的检测，在保证电力线连续性的前提下，尽量引入较少噪声，给出了线特征检测阈值lth的参考范围。对边缘检测结果进行四连通聚类分析，以消除引入的背景噪声。然后，利用Hough变换实现对电力线的初步提取。虽然背景噪声已基本被消除，但是粗糙的电力线边缘仍会导致提取出的电力线存在断裂和重叠的问题。因此，最后设计直线编组算法，连接断裂的电力线并消除重叠的部分，得到最终的电力线提取结果。该方法给出了Ratio算法中线特征检测阈值lth的参考范围，不仅确保电力线连续、完整，而且能够消除大量背景噪声。

主权项

一种复杂背景下电力线精确提取方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、设定水平方向的Ratio边缘检测算子，以电力线图像D(x,y)中任一像素点g0为中心，在其邻域设定5×5的矩形窗并自上而下划分成上、中、下三个子矩形窗，中间区域G1为1×5的矩形窗，上方区域G2和下方区域G3为2×5的矩形窗；分别计算区域G1、G2和G3内的全部像素的灰度平均值，通过比较区域G1的灰度平均值与区域G2和G3的灰度平均值的差异，判断中心像素点g0是否为线型结构上的点；得出Ratio算法中线特征检测阈值lth的选取区间，获得边缘图像E1(x,y)；步骤2、利用四连通聚类去噪算法，对步骤1中的边缘图像E1(x,y)进一步去噪，获取边缘图像E2(x,y)；步骤3、设定较小的峰值判断阈值hp＝|α*max(H)|，式中H为权值统计矩阵，max()为求取矩阵H最大值的函数，α为峰值系数，利用Hough变换算法实现对电力线的初步提取，得到直线段集合L；步骤4、设计基于最小二乘原理的直线编组连接算法，设定直线组间距离阈值dth；对步骤3的直线段集合L中各直线进行分组并拟合处理，设定直线长度阈值qth，消除错误的直线段，最终完成对断裂电力线的连接和重复电力线的消除，实现电力线的提取。