杆塔倾斜智能图像辨识测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106296694A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610661227.X(22)申请日2016.08.13(71)申请人哈尔滨理工大学地址150080黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号申请人周封(72)发明人周封范贝贝郝婷刘小可崔博闻王晨光李隆孙卿(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称杆塔倾斜智能图像辨识测量方法(57)摘要本发明提出了一种杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，属于智能电网技术领域。首先，采集杆塔视频或图像信息及水平或垂直信息，并计算出水平和垂直方向；然后，根据计算出的水平和垂直方向对杆塔视频或图像信息进行角度矫正，再进行预处理；辨识出图像中的杆塔并提取杆塔几何信息，分析处理得到杆塔的轮廓信息，进而确定杆塔轮廓的几何中心线，计算出杆塔几何中心线在视频图像中的倾斜角度，采用三角形法即可获得杆塔的倾斜角度。本发明利用图像处理方法结合水平垂直方向测量传感器对图像进行矫正，使图像处理和计算过程中不会受拍摄角度影响而导致误差的产生，提高了测量准确性，可广泛应用于输电线路杆塔的倾斜测量。CN106296694ACN106296694A权利要求书1/1页1.杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，其特征在于：1）用视频图像采集设备分别采集杆塔顺线路和垂直线路方向的视频或图像信息；2）用水平垂直方向测量传感器实时采集水平或垂直信息，据此计算出水平和垂直方向；3）根据计算出的水平和垂直方向对视频图像采集设备采集到的杆塔视频或图像信息进行角度矫正；4）对矫正后的图像信息进行预处理，包括图像滤波去噪处理、图像增强处理；5）对预处理后的图像信息进行分析处理，辨识出图像中的杆塔并准确定位，然后提取图像中的杆塔信息；6）对提取出的杆塔信息进行分析处理，包括图像灰度化、图像二值化、边缘检测、Hough直线检测，得到杆塔的外轮廓信息，从而确定杆塔外轮廓的几何中心线，计算出杆塔几何中心线在视频图像中的倾斜角度，再根据三角形测量法计算出杆塔实际的倾斜角度。2.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，其特征在于：所述的角度矫正是根据水平垂直方向测量传感器采集的水平或垂直信息修正因视频图像采集设备安装偏差造成的图像倾斜。3.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，其特征在于：所述的对预处理后的图像信息进行分析处理，方法为模板匹配法，由模板图像准确识别杆塔并定位杆塔位置。4.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，其特征在于：所述的对预处理后的图像信息进行分析处理，方法为角点检测法，杆塔为角点密集对象，角点最密集的区域即杆塔所在区域，用角点密集特性来识别杆塔和定位杆塔位置。5.根据权利要求1所述的杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，其特征在于：所述的几何中心线是指图像中杆塔顶部轮廓中点与底部轮廓中点的连线。2CN106296694A说明书1/4页杆塔倾斜智能图像辨识测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，属于智能电网技术领域。背景技术[0002]随着国民经济的快速发展，电力已经成为日常生活和工业生产中不可或缺的产品，电力传输的稳定性对社会发展的影响也越来越大。输电杆塔作为电力传输系统重要的组成部分，对电力传输的稳定性起着至关重要的作用。由于受到外力破坏、冰雪灾害破坏、塔基土石松动破坏，杆塔容易发生塔体倾斜。若运行维护人员不能及时发现，将会造成杆塔的倾倒，破坏电力传输的稳定性，严重影响社会经济的发展，因此，需要对输电线路杆塔倾斜状况进行实时测量。[0003]目前，杆塔倾斜测量主要采用倾角传感器测量的方法，基于图像的杆塔倾斜测量方法极少，中国专利“一种基于视频差异的输电线路杆塔倾斜测量的方法”（申请号：201110157735.1）提出将采集到的图像与背景图像相减得到杆塔目标图像，再进行处理后计算出杆塔倾斜角度。但是由于获得干净的背景图像十分困难，且背景也是一直在变化的，从而使得该方法难以实现；而且该方法并未对采集到的图像进行角度矫正，无法修正图像采集设备安装偏差造成的图像旋转，因此，测量误差大，测量准确度低。发明内容[0004]为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，用图像处理的方法辨识测量杆塔倾斜，成本低廉、结构简单、安装维护方便；利用图像处理结合水平垂直方向测量传感器进行杆塔倾斜测量，使图像处理和计算过程中不会受拍摄角度影响而导致误差的产生，有效提高计算精度，提高测量的准确率。[0005]为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：所述的杆塔倾斜智能图像辨识测量方法，采用以下步骤实现：1）用视频图像采集设备分别