[发明专利]网绳结构的图像交叉点提取方法

说明书

一种网绳结构的图像交叉点提取方法，采用双滤波器判定网绳结构图像中的交叉点和非交叉点；利用其中一个滤波器判定斜率为正的方向的网绳纹理，记为正模板，另一个滤波器判定斜率为负的方向的网绳纹理，记为负模板，当上述两个滤波器在同一像素点处的响应值都超过预定阙值时,即判定在斜率为正的方向和斜率为负的方向都存在网绳纹理，从而得出该像素点处为交叉点坐标；通过校正交叉点坐标、提取最优交叉点和剔除重复最优交叉点操作最终得到比较理想的交叉点位置，从而为后续的网绳状态判断提供了基础。

技术领域

本发明涉及图像处理的技术领域，具体说是一种网绳结构的图像交叉点提取方法。

背景技术

货物装载加固是保证铁路运行安全和货物安全的重要措施。由于列车运行是在动态状态下的，如果装载加固不良则会产生货物移动、滚动、倾覆或者坠落、倒塌现象，甚至导致列车颠覆。用敞车运输货物时，装载加固网绳作为车厢最外层最重要的安全防护手段，在列车高速运行中十分容易出现装载异常等安全隐患。现阶段对于装载加固篷布绳网的检测识别只能通过人眼进行检测，所以不仅工作量大，并且由于构成安全网的网绳密集分布以及篷布复杂背景的影响，导致很容易出现漏检。

考虑网绳纹理在交叉处（近似X形状分布）和非交叉处（其他形状分布）有明显的几何形状差异，因此采用双滤波器的匹配算法以判定交叉点和非交叉点。使用一个滤波器判定斜率为正的方向的网绳纹理，记为正模板，另一个滤波器判定斜率为负的方向的网绳纹理，记为负模板。一个像素点处只有当正负两个滤波器的响应值都超过一定的阈值时，即斜率为正的方向和斜率为负的方向都明显存在网绳纹理，才判定此像素点可能为交叉点。

由于一个交叉点处可以有相邻的多个像素点符合判定标准，所以为了避免重复出现的交叉点影响后期的网绳纹理重建算法，需要在一个网绳纹理交叉处只提取一个最优的交叉点。

另外，由于网绳纹理交叉处有时呈现“哑铃状”、结构不完整等情况，所以直接提取的交叉点一般不在标准位置，而是有一定程度的偏移，并且有些交叉点的偏移比较严重，这对判断两个交叉点是否邻接的运算造成比较严重的影响，所以必须确定出交叉点的标准位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种网绳结构的图像交叉点提取方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的网绳结构的图像交叉点提取方法，采用双滤波器判定网绳结构图像中的交叉点和非交叉点；利用其中一个滤波器判定斜率为正的方向的网绳纹理，记为正模板，另一个滤波器判定斜率为负的方向的网绳纹理，记为负模板，当上述两个滤波器在同一像素点处的响应值都超过预定阙值时,即判定在斜率为正的方向和斜率为负的方向都存在网绳纹理，从而得出该像素点处为交叉点坐标；其特征在于：提取交叉点的步骤如下：

A、校正交叉点坐标；

a、输入单像素宽度的网绳纹理图片；

b、检查像素点P是否为网绳检测点，如是则进入下一步骤的判断，否则跳过像素点P遍历下一个像素点；

c、以像素点P为中心，定义校正区域JZ，统计校正区域JZ内满足模板对匹配条件的像素点个数N和像素点序列V，当像素点个数N大于预设值时进入下一步骤，否则跳过像素点P遍历下一个像素点；

d、计算像素点序列V的中值Q，记为像素点P校正之后的坐标；

e、计算中值Q周围3x3大小的8个领域内是否存在网绳检测点，如果存在，则变更记录中值Q为对应于像素点P的预选交叉点Q，否则认为中值Q是野点而丢弃；

f、根据已得的预选交叉点Q输出预选交叉点标记矩阵；

B、提取最优交叉点：

g、遍历计算预选交叉点Q在以其自身为中心的校正区域JZ内满足匹配模板对的像素点个数N；