[发明专利]基于hough变换图像处理的配电柜方形压板状态识别方法

权利要求书

1.基于hough变换图像处理的配电柜方形压板状态识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：图像采集，在配电柜方形压板的边框上设定标定直线，采集配电柜方形压板图像，并以图片格式进行备份和保存；

步骤2：图像校正，识别标定直线的四个角点在图像中的像素坐标，并以此像素坐标为基准进行图像校正；

步骤3：图像切割，通过人眼所观察得到校正后的配电柜方形压板的图像阵列数，再以此阵列数对图像进行切割，从而得到关于配电柜方形压板图像中每一个小开关区域图像；

步骤4：标识牌切除：在每一个切割的小开关区域图像内，对每一个小开关所在独立区域的标识牌进行切除；对标识牌进行切除依据标识牌在图像区域中所占的比例进行切除；

步骤5：颜色提取，对每个小开关的标识牌切除后，将小开关所在的独立区域按照图像颜色的阈值大小进行颜色提取，同时将背景部分用预设的颜色掩模进行处理，将其背景部分置为预设的颜色，以减少对目标检测产生的影响；

步骤6：目标识别，对小开关颜色提取后，先对小开关的前景部分用canny函数进行边缘直线检测，然后将检测出的边缘直线进行膨胀，以增强边缘线段的可识别度，再对每一个小开关进行hough直线检测；对每一个小开关进行hough直线检测包括以下步骤：

1)、在像素坐标所在的直角坐标系内设一条直线l，像素坐标的原点到该直线l的垂直线为l₀，原点至直线l的垂直距离为ρ，垂直线l₀与x轴的夹角为θ，则这垂直线l₀是唯一的，且该直线l在极坐标系中的方程为：

ρ＝xcosθ+ysinθ, (1)；

该条直线l在极坐标系参数空间中某一点的参数空间坐标为(ρ,θ)，

2)、将参数空间坐标(ρ,θ)进行空间量化，得到二维矩阵M(ρ,θ)，令M(ρ,θ)＝0，即为初始值为0；

3)、对每小个开关边缘上的每一个点(x_i,y_i)，将θ的所有量化值带入式(1)；

4)、计算出相应的ρ值，且将二维矩阵M(ρ,θ)加1；

5)、将全部(x_i,y_i)处理后，分析M(ρ,θ)比较其值与预设值T的大小，如果M(ρ,θ)T，就认为存在一条有意义的线段，T为一个剔除虚假或没意义的线段的阈值；

6)、由(x_i,y_i)和M(ρ,θ)共同确定图像中的线段，并将断裂部分连接起来；

7)、对检测出的直线l与x轴所成的夹角进行角度判断，若角度大于100度，则开关状态为开，否则为关；

步骤7：输出识别结果，返回检测识别结果，并将检测识别结果以矩阵形式输出。

2.根据权利要求1所述的基于hough变换图像处理的配电柜方形压板状态识别方法，其特征在于：在步骤2中，所述标定直线设定在方形压板的边框及每两行的中间，获取标定直线的四个角点在图像中的像素坐标，以此为基准将倾斜或者变形的图像进行校正。

3.根据权利要求1所述的基于hough变换图像处理的配电柜方形压板状态识别方法，其特征在于：步骤3中，对图像进行切割是根据阵列数对图像进行等距切割，对图像进行等距切割是对每个小开关所在的区域图像进行独立划分，从而获得关于压板图像中每小个开关的区域图像。

4.根据权利要求1所述的基于hough变换图像处理的配电柜方形压板状态识别方法，其特征在于：在步骤4中，对每一个去除掉标识牌的小开关所在独立区域进行颜色提取和边缘检测，以定位出小开关的形状及位置。