[发明专利]一种基于模板匹配的防震锤识别方法

说明书

本发明涉及高压电线技术领域，具体涉及一种基于模板匹配的防震锤识别方法，本发明首先将航拍图从GRB空间转换为HSI空间。为了减少运算量，提高识别速度，通过对图片进行降维处理，然后分别在H和S通道上做预处理。经过预处理后，载入准备好的模板，利用模板匹配法将待识别的图像与模板图像进行信息区叠加，对叠加后的图像进行匹配像素统计，从而得到匹配系数，取匹配系数最大值为最佳匹配；本发明是克服了以往只能靠人工巡检的不足；提出一种新的适用于输电线杆塔鸟巢识别的研究方案；提高电网巡检效率。具有很强的创造性。

技术领域

本发明涉及高压电线技术领域，具体涉及一种基于模板匹配的防震锤识别方法。

背景技术

在高压架空线路上，靠近绝缘子两侧的导线上常挂一个小锤，这种小锤叫防振锤，是为了减少导线因风力扯起振动而设的。高压架空线路杆位较高，档距较大，当导线受到风力作用时，会发生振动。导线振动时，导线悬挂处的工作条件最为不利。由于多次振动，导线因周期性的弯折会发生疲劳破坏。当架空线路档距大于120米时，一般采用防震锤防震。高压架空线路这种覆盖范围大、分布区域广、传输距离长、地理条件复杂多变及受环境气候影响显著等特点，给防震锤的拆装、维护和检修带来极大挑战。

高压架空线路上的防震锤的巡视一般采用人工巡视方式，这种方法虽简单，但效率较低，周期较长，且需要配备大量光学设备和素质高、经验丰富的巡线人员，对人力、财力的要求较高。随着我国基于无人机防振锤螺栓拆装用机械手对高压架空线路路巡检技术的发展和应用，对于如何在复杂的自然背景下，利用图像处理技术，从无人机影像中自动精确地提取线路设备(如导线、绝缘子等)，准确识别防震锤并进行准确拆装，成为一项关键技术问题。

本技术方案针对这一不足，重点研究了一种防振锤螺栓拆装用机械手对防震锤的识别。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于模板匹配的防震锤识别方法，用于克服了以往只能靠人工巡检的不足，提高防震锤拆装检修效率。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于模板匹配的防震锤识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1载入航拍图片，并做滤波处理；

S2将航拍图从GRB空间转换为HSI空间；

S3对S2中图片进行降维处理；

S4对降维处理后的图片在H和S通道上做预处理；

S5将预处理后的图片载入准备好的模板，利用模板匹配法将待识别的图像与模板图像进行信息区叠加；

S6对叠加后的图像进行匹配像素统计，从而得到匹配系数，取匹配系数最大值为最佳匹配。

优选的，所述S1中，逐行扫描图像，当处理每一个像素时，判断该像素是否是滤波窗口覆盖下邻域像素的极大值或者极小值，如果是，则采用正常的中值滤波处理该像素；如果不是，则不予处理。

优选的，所述S5中，使用obel边缘检测算子匹配图像，图像中的每个点都用这两个模板作卷积，第一个模板对垂直边缘响应最大，第二个模板对水平边缘响应最大，两个卷积的最大值作为该点的输出值，运算结果是一幅边缘幅度图像。

优选的，所述Sobel边缘检测算子首先对图像进行平滑处理，抑制噪声，然后再作微分运算。

优选的，S6中，统计每次模板匹配后的相关系数，相关系数越大表示匹配程度较高，选取相关系数最大的点作为识别结果，最后将识别结果输出。

本发明的有益效果为：

优点一是克服了以往只能靠人工巡检的不足。

优点二是提出一种新的适用于输电线杆塔鸟巢识别的研究方案。