[发明专利]一种基于几何特性的电气化铁路支撑装置管帽定位方法

摘要

本发明涉及一种基于几何特性的电气化铁路支撑装置管帽定位方法，通过对拍摄得到的支撑装置全局图像进行预处理、二值化处理、计算二值化图像联通区域的中心坐标、确定每个联通区域对应直线、将对应直线合并，最后对管帽进行定位。本发明采用了基于支撑装置的几何特征来检测臂管上管帽的方法，通过逐像素搜索来对管帽进行准确的定位。本发明能够准确的完成管帽区域的定位，检测结果不受拍摄时光照、角度以及支撑装置拍摄完整性的影响，鲁棒性强，且处理速度快，满足实际应用的要求，具有较高的实用前景和研究意义。

主权项

1.一种基于几何特性的电气化铁路支撑装置管帽定位方法，其特征在于，包括以下步骤：a.输入支撑装置全局图像，将摄像装置拍摄得到的支撑装置全局图像输入至图像处理设备；b.对支撑装置全局图像进行预处理，对图像进行滤波、去噪、直方图均衡化以及缩小操作，使图像满足后续图像处理的要求；c.图像的二值化，对经过预处理的图像进行二值化处理，选择稍小于图像中镀锌部分的灰度值为阈值，比较图像中每个像素点的灰度值与设定阈值的大小关系，若像素点的灰度值大于阈值，则将该像素点设置为白色，反之将该像素点设置为黑色，得到若干个白色的联通区域，得到的白色区域便是提取出来的镀锌部分（R区域）；d.计算联通区域中心，根据得到的二值化图像计算每一个联通区域的中心坐标；e.计算每个联通区域所对应直线，对原图像设定较小的阈值进行二值化处理，在二值化的原图上标记d步骤得到的各联通区域的中心坐标，利用最近像素法计算每一个联通区域对应直线；f.对应直线合并，将所有的联通区域对应直线按照斜率进行分组，将斜率接近的联通区域对应直线分为一组，舍去只含有一条联通区域对应直线的组，留下的各组联通区域对应直线所对应的联通区域属于带有管帽的臂管，且同一组的联通区域对应直线所对应的联通区域属于同一个臂管，取留下的每组联通区域对应直线的斜率的均值为每组联通区域对应直线合并后唯一直线的斜率，取留下的每组联通区域对应直线所分别对应的联通区域中心坐标的均值为每组联通区域对应直线合并后唯一直线的中心点，得到每个带有管帽的臂管所对应的的唯一直线；g.管帽端定位，对于每个带有管帽的臂管，从得到的对应唯一直线的中心点出发，沿得到的唯一直线向两端进行逐像素搜索，遇到第一个黑色像素点或超出图像范围则停止搜索，并记录搜索到的最后一个像素点的坐标为端点坐标，舍去非管帽端的端点坐标，以保留的端点坐标为中心在原图上截取管帽区域。