[发明专利]基于局部二值模式的电线检测方法

摘要

本发明提供了一种基于局部二值模式的电线检测方法，包括：读入灰度图像，该灰度图像是一个二维矩阵；使用5×5区域的移动平均法计算整张灰度图像上的局部阈值；进行三次不同尺度的LBP计算；综合三次LBP计算的结果，得出疑似电线的部分；对疑似电线的部分进行结果聚类，去除伪目标。本发明通过向量化编程来提升处理效率；重新设计了LBP方法的阈值选取策略，与经典的移动平均法相结合；采取综合多个不同尺度LBP算子的方式来提升方法的稳定性。通过密度聚类分析对电线检测结果去除伪目标，最终提取出电线。对于大多数图像都能实现电线的快速检测，对于一张尺寸为1920*1080的图像处理时间大致在2s左右。

主权项

1.一种基于局部二值模式的电线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，将三通道可见光图像转为灰度图像，并将灰度图像归一化得到二维矩阵I；步骤S2，利用局部的标准差作为计算灰度图像全图的局部阈值，同时滤去标准差不满足要求的部分；步骤S3，采取局部阈值进行LBP计算：步骤S3.1，设定LBP算子环半径r和算子环上采样点相隔的角度θ，总共有360°/θ个采样点，若中心点坐标为(x0，y0)，那么LBP算子环上第k个采样点的坐标为(x0+Δxk，y0+Δyk)，其中采样点与中心点的相对坐标偏移Δxk和Δyk如下：步骤S3.2，第k个采样点构成的矩阵为Ik，其中坐标为(x,y)的点的值Ik(x,y)由矩阵I平移得到：步骤S3.3，设坐标为(x,y)的中心点与算子环上第k个采样点的灰度差值分别为vk，相邻的vk正负符号相反情况的数量即突变数为t1，算子环上k个采样点中：与中心点灰度值差值的绝对值小于局部阈值的采样点个数为t2，比中心点灰度值大的采样点个数为t3，其中：设：条件一，当突变数t1＝4时，vk与vk‑1正负符号相反的情况出现了四处；条件二，设定局部阈值T，存在t2个满足|vk|≤T(x,y)的与中心点灰度值相近的采样点，T(x,y)为中心点处的局部阈值，设置t2小于总采样点数的一半；条件三，其余采样点应当同时比中心点灰度值大或比中心点灰度值小，其余采样点指的是除去条件二中统计过的t2个采样点之外的其他点；其中，比中心点灰度值大的其余采样点的个数t3的值需要大于等于总点数的3/4或者小于等于总点数的1/4；每个坐标位置为(x,y)的中心点，得到满足条件的单次LBP结果S1(x,y)为：步骤S3.4，调整算子环半径r和角度θ，重复步骤S3.1至S3.3两次，得到单次LBP结果矩阵S2和S3，综合得到结果矩阵S0，对于每个坐标位置(x,y)，S0(x,y)值计算方式如下：步骤S4，重复步骤S3进行两次不同尺度的LBP计算，综合三次结果得到一张二值图；步骤S5，对步骤S4中得到的二值图进行密度聚类分析，再按照8连通区域分析、合并结果，得到检测结果二值图。