[发明专利]一种上下边界不平行的对开式刀闸开合角度检测方法

权利要求书

1.一种上下边界不平行的对开式刀闸开合角度检测方法，其特征在于，包括：

采集上下边界不平行的对开式刀闸的模板图像，根据模板图像建立该型号刀闸的边界线模型并保存为模型文件，且根据模型文件计算刀闸臂的左中点、右中点、中点和中线；

在同样的位置利用同样的设备采集同一刀闸的目标图像，对目标图像进行边缘检测，获取边缘线集合；

将根据模型文件计算的刀闸的左中点、右中点和中线对应到目标图像中，得到目标图像的刀闸臂的左中点、右中点和中线，计算目标图像的刀闸臂的左中点和右中点到边缘线集合中的每条边缘线的距离，将不在阈值范围内的距离所对应的边缘线剔除，获取更新边缘线集合；

利用中线将更新边缘线集合左右区分，分别获取左刀闸臂边缘线集合和右刀闸臂边缘线集合并利用刀闸臂上下边缘线的不平行特性分别获取左右刀闸臂的上边缘线集合和下边缘线集合，且将左右刀闸臂的上下边缘线集合进行对称配对，分别确定左右刀闸臂最终的上边缘线和下边缘线；

根据左右刀闸臂最终的上边缘线和下边缘线分别获取左刀闸臂中间线和右刀闸臂中间线，左右刀闸臂中间线间的夹角即为左刀闸臂和右刀闸臂之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的上下边界不平行的对开式刀闸开合角度检测方法，其特征在于，“根据模板图像建立该型号刀闸的边界线模型并保存为模型文件”的方式为：在计算机上设置一个程序，利用该程序打开模板图像，根据模板图像的刀闸臂的顶端和底端画上下边界线，画出左绝缘子中心线和右绝缘子中心线，将上下边界线对应的线段端点坐标和左右绝缘子中心线对应的线段端点坐标保存为模型文件；若模板图像中刀闸为闭合状态，根据整体刀闸臂的顶端和底端画上下边界线；若模板图像中刀闸为虚合或打开状态，根据实际左右刀闸臂画上下边界线。

3.根据权利要求2所述的上下边界不平行的对开式刀闸开合角度检测方法，其特征在于，“根据模型文件计算刀闸臂左中点、右中点和中点”的方式为：闭合状态下，根据模型文件分别获取整体刀闸臂的顶端和底端的上下边界线延长线和左绝缘子中心线延长线的两个交点，记为两个左侧端点，获取整体刀闸臂的顶端和底端的上下边界线延长线和右绝缘子中心线延长线的两个交点，记为两个右侧端点；根据两个左侧端点和两个右侧端点获取左中点和右中点；左中点和右中点之间的线段的中点为刀闸臂中点或两个左侧端点和两个右侧端点形成的闭合框的中点为刀闸臂中点；

虚合或打开状态下，根据模型文件分别获取左刀闸臂的上下边界线延长线和左绝缘子中心线延长线的两个交点，记为两个左侧端点，获取右刀闸臂的上下边界线延长线和右绝缘子中心线延长线的两个交点，记为两个右侧端点；根据两个左侧端点和两个右侧端点获取左中点和右中点；左中点和右中点之间的线段的中点为刀闸臂中点或两个左侧端点和两个右侧端点形成的闭合框的中点为刀闸臂中点。

4.根据权利要求3所述的上下边界不平行的对开式刀闸开合角度检测方法，其特征在于，“根据模型文件计算刀闸臂中线”的方式为：

当刀闸是闭合状态，获取采集模板图像的相机的畸变系数，并根据模板图像尺寸计算相机矩阵camera_matrix＝[focal_length,0,center.x；0,focal_length,center.y；0,0,1]，其中focal_length为模板图像宽度，center.x和center.y分别为模板图像中点的x坐标和y坐标；根据模型文件的四个端点获取设备采集时相对于刀闸的坐标位置，设备的Z轴在模板图像上的投影方向为刀闸臂的中线方向，结合刀闸臂的中点确定刀闸臂的中线；

当刀闸是虚合或打开状态，根据所述左中点和左刀闸臂上下边界线的平均斜率获取左中心线，根据所述右中点和右刀闸臂上下边界线的平均斜率获取右中心线，左中心线和右中心线延长形成一个交点；通过该交点和所述中点的连线为刀闸臂的中线。