[发明专利]一种基于图像的铁路接触网杆柱标识信息的识别方法

权利要求书

1.一种基于图像的铁路接触网杆柱标识信息的识别方法，对高速客运专线接触网设备进行在线巡视的连续视频图像中杆柱及其上的信息标识进行识别处理，其特征在于，包括以下处理步骤：

(1)杆柱粗定位，对相邻帧进行绝对差分后，用竖直结构核对差分图像滤波，将滤波后图像水平投影，以固定宽度统计计算出投影曲线峰值区域，此峰值区域即为杆柱物粗定位的区域R1；

(2)杆柱精定位，提取原图R1区域并进行去噪，定位杆柱的左右边缘；

(3)杆号检测及数字分割，对步骤(2)检测到杆柱左右边缘的平均斜率，对原图进行旋转得到校正后的图像，同时将检测到杆柱左右边缘进行重新定位；将重新定位的左右边缘延长至校正后原始图像的顶部和底部，杆柱左右边缘之间区域为杆柱精定位区域P_ROI，在此区域中利用一种纵向最长最近邻链筛选法检测杆号数字轮廓；数字轮廓的判定参数首先由人工进行初始化，之后根据数字检测和识别的情况，对其中部分参数进行动态更新；

(4)公里标检测及数字分割，根据精定位杆柱两边平均斜率，在旋转后的原图中重新调整粗定位区域为R2，对R2进行高斯滤波和自适应二值化后得到二值图B_R2，在B_R2中利用动态匹配的快速直线检测算法进行公里标检测，之后利用自适应二值化和直接二值化数字轮廓检测双向验证方法对公里标数字精确定位和分割；

(5)杆号及公里标数字的离线训练和在线识别，对分割的0～9数字二值图像进行归一化，然后分块统计前景像素个数并串联组成特征，利用多输出神经网络作为分类器进行数字训练和识别。

2.根据权利要求1的一种基于图像的铁路接触网杆柱标识信息的识别方法，其特征在于，所述步骤(2)为一种动态匹配的快速直线检测方法，其步骤为：

(1)对粗定位区域进行两次不同块大小的自适应二值化，并用“与”操作合并两个二值图为B_t(x，y)；

(2)根据所巡检的铁路线路具体情况，设定B_t(x，y)中直线搜索区域ROI，选择ROI时应尽可能避免复杂背景区域，以减少对直线检测的干扰；

(3)在ROI区域的下1/n区域从左向右扫描，若p点的像素值为零则在其垂直方向再次遍历连续的m个像素，将满足m个点像素值都为零的所有p点保存为点集P1；

(4)在ROI区域的上1/n区域进行步骤2操作，将满足条件的所有点保存为点集P2；

(5)对于所有的点计算连接p_i,p_j的线段L_ij作为匹配模板；线段L_ij在B_t(x，y)中对应区域黑色像素点个数与其长度之比大于阈值α_p时，即认为检测到一条候选杆柱边缘；

(6)对候选直线在原图中相应位置x0利用一个Hart滤波器进一步判决，即满足下式则认为是杆柱边界：

1255*h*w/2|Σy=y0y0+hΣx=x0+1x0+w/2It(x,y)-Σy=y0y0+hΣx=x0-1x0-w/2It(x,y)|>ϵ]]>

(7)杆柱右边界直线的检测为从右向左进行步骤(5)至步骤(6)操作。