[发明专利]基于组合特征和级联分类器的高压输电线路防震锤检测方法

权利要求书

1.一种基于组合特征和级联分类器的高压输电线路防震锤检测方法，其特征在于，包括步骤：

S1、对待检测的图像进行预处理；

S2、使用改进的归一化互相关匹配方法进行模板匹配，并在匹配的过程中缩放和旋转模板，得到防震锤疑似区域样本集；

S3、提取所述防震锤疑似区域的组合特征；

S4、使用级联分类器对所述防震锤疑似区域进行多级分类；

S5、统计所述级联分类器的分类结果；

所述预处理包括去噪，亮度调整，大小调整；

所述步骤S1具体为：

S1.1、判别图像亮度：过滤待检测的图像I_u的噪声，并对图像进行灰度化处理，得到中值滤波后的灰度图I_g，计算所述灰度图I_g的平均偏差MD；并检测图像的亮度是否正常；

S1.2、调整图像亮度得到初始化后的图像为I_r：当MD大于正常的图像亮度值时，图像过亮，平衡亮度；当MD小于正常的图像亮度值时，图像过暗，提升亮度；当MD与正常的图像亮度值相等时，不作任何处理；

S1.3、调整图像大小：将图像的分辨率归一化为特定值；

所述步骤S2具体为：

S2.1、归一化匹配模板：从初始化后图像集I_r中选择预定数量的近景拍摄的图像，手工标定每张图像的一个防震锤区域，并将该区域进行尺度归一化处理以作为初始模板图像I_ti；将I_ti进行灰度化处理得到灰度图I′_ti，并对所有I′_ti求平均，得到最终的匹配模板图像I_t；

S2.2、对归一化互相关匹配方法进行改进；

S2.3、匹配模板：使用改进的归一化互相关匹配方法对初始化后的图像I_r进行模板匹配，当相似度值NCC大于阈值T时，认为当前窗口为防震锤疑似区域，并将该相似度值NCC赋值为-1以避免下一次匹配到重叠区域；

S2.4、旋转模板再匹配；

S2.5、缩放模板再匹配；

所述归一化互相关匹配方法为：设r(x,y)为待匹配图像I'_r，图像大小为w*h，t(x,y)为匹配的模板图像I_t，图像大小为m*n；归一化互相关匹配方法中相似度NCC的计算方法如下：

其中，图像I'_r的子图像的大小与模板图像I_t相同，即m*n；μ_r为待匹配图像I'_r的子图像的灰度均值，计算方法如下：

μ_t为模板图像的灰度均值，计算方法如下：

所述改进为：构造求和表S_μ,S_σ,S_c分别用于计算待匹配图像I'_r的灰度均值μ_r、平方以及图像间的互相关值r(x,y)·t(x,y)，求和表的计算方法如下：

S_μ(x,y)＝r(x,y)+S_μ(x-1,y)+S_μ(x,y-1)-S_μ(x-1,y-1)；

S_σ(x,y)＝r²(x,y)+S_σ(x-1,y)+S_σ(x,y-1)-S_σ(x-1,y-1)；

S_c(x,y)＝r(x,y)·t(x,y)+S_c(x-1,y)+S_c(x,y-1)-S_c(x-1,y-1)；

其中，当参数x或y0时，S_μ(x,y)＝S_σ(x,y)＝S_c(x,y)；

待匹配图像I'_r的子图像在(x,y)处的灰度均值、平方、互相关值的计算方法分别为：