[发明专利]一种应用于线上异物入侵检测的电力线轮廓提取方法

摘要

本发明公布了一种应用于线上异物入侵检测的电力线轮廓提取方法。本发明基于计算机中相同的存储空间可以被重新分配和利用这一事实，克服了标准Hough变换算法需要大量的计算存储空间的缺点，利用直线上的两个点对来提取直线参数，通过动态分配内存和选取特殊的特征点的技术，从而避免了大量的不必要的计算，节省了内存空间，同时大大提高了电力线轮廓提取的效率。本发明方法基于Qt+OpenCV平台下开发，可以直接提供给电力系统智能视频监控系统中的电力线异物入侵检测模块调用，将电力线在图像中的具体位置（极坐标或直角坐标）返回给主系统。本发明算法复杂度低，实现简单，运算速度快。

主权项

一种应用于线上异物入侵检测的电力线轮廓提取方法，包括以下步骤：（1）选择种子点，对于一幅N×N的二值边缘图像，每次按顺序从k个边缘点组成的集合D={(xi,yi)|i＝1,2,...,k}中取出一个特征点作为种子点进行计算；（2）选取特征点，当确定种子点以后，依次从集合D剩下的特征点中选取一点参与运算，被选择的特征点和种子点将组成一个点对，从而唯一确定图像中的一条直线；（3）计算参数，检测穿过两个特征点对{(xi,yi),(xj,yj)}（其中i为种子点在集合D中的索引值，j满足i θ i , j = tan - 1 ( x i - x j y i - y j ) - - - ( 1 ) | ρ i , j | = | x i y i - x j y j | ( x i - x j ) 2 + ( y i - y j ) 2 - - - ( 2 ) （4）在参数空间进行累加，对于种子点（xi,yi），由公式（1）计算出不同的θi,j，设定一个一维累加器数组H(θ)，为其分配特定的累加器细胞单元H(θi,j)，并将其初始化为1，如果当计算出的θi,j(j=i+1,i+2,...,k)和已存在的θi,m(m=i+1,i+2,...,k)相等或者二者之差小于用户设定的一个误差容忍度δ，则使相应的细胞累加器单元H(θi,m)增加1，步骤（2）~（4）构成了一个小的迭代循环过程；（5）检测参数空间的峰值，程序经过一次上述迭代后，检测累加器数组H(θ)中各个单元的数目，预设阈值T，如果H(θi,j)>T，则由点（xi,yi）和参数θi,j可从图像中提取出一条直线；（6）将计算结果保存在另外的存储空间，根据步骤（5）的结果，可将种子点（xi,yi）对应参数(ρi,j,θi,j)保存在另外的一个数组H*(ρ,θ)中；（7）移除位于被检出的直线上的特征点，将位于步骤（6）得到直线上的特征点全部从集合D中予以删除，避免在连续的循环迭代中产生不必要的重复计算；（8）重新初始化参数空间，将种子点（xi,yi）所对应的累加器数组H(θ)空间释放，为接 下来的迭代所重复利用，步骤（1）~（8）组成了一个循环迭代过程，迭代结束后将重新选取种子点，开始一个新的循环迭代过程；（9）程序结束，最终得到的保存参数θ和ρ的数组H*(ρ,θ)，即为检测到的直线参数数组。