[发明专利]基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法

权利要求书

1.基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、对输入的载流环图片进行预处理操作，将图片进行缩放，从而去除光照的影响和图片中的噪声；

步骤二、对预处理后图片进行阈值化处理，处理后的图片只有黑色和白色两种像素，黑色表示背景，白色表示前景即载流环；

步骤三、使用Canny算法提取载流环的轮廓；

步骤四、使用FloodFill填充方法依次从图片的左上、右上、左下和右下角点使用白色进行填充；

步骤五、计算填充后白色像素的数量及白色像素与图片所有像素的比值，由该比值判断载流环是否出现断裂异常。

2.根据权利要求1所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤一中采用直方图均衡化去除光照的影响，把原始图的直方图变换为均匀分布的形式，增加像素灰度值的动态范围。

3.根据权利要求2所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤一中采用高斯滤波去除图片噪声。

4.根据权利要求2所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤一中采用双边滤波去除图片噪声。

5.根据权利要求1所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤二中对图片进行固定阈值分割，设原始图像，为阈值，分割图像时则满足下式：

其中，原始图像像素的灰度值大于等于T的全部置为255，表示载流环像素；其余的全部置为0，表示背景。

6.根据权利要求1所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤三中使用Canny算法提取载流环的轮廓，包括以下步骤：

首先，用一阶偏导有限差分计算图像的梯度幅值方向，利用局部差分算子寻找边缘的Roberts算子，边缘的锐利程度由图像灰度的梯度决定；

然后，对梯度幅值进行非极大值抑制，保留局部梯度值最大的点；

最后，用滞后阈值检测并连接边缘，提取载流环的轮廓。

7.根据权利要求1所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤四中采用四连通FloodFill算法，寻找像素点的上下左右四个临近像素点，如果没有被填充，则填充它们，并且继续寻找它们的四连通像素，直到封闭区域完全被新颜色填充。

8.根据权利要求1所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤四中使用八连通FloodFill算法，计算像素点的上，下，左，右，左上，左下，右上，右下的相邻像素，并递归寻找它们的八连通像素填充，直到区域完全被新颜色填充。

9.根据权利要求7或8所述的基于FloodFill的高铁接触网载流环断裂异常检测方法，其特征是，所述步骤五中计算每次填充后的图片中的白色像素值的数量，并计算白色像素数量和该图片总像素数量的比值，出现比值大于等于设定值时则认为载流环出现断裂异常。