一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，属于电线结冰检测领域。本发明专利技术通过设置成像装置的视场获取结冰电线的图像，对图像建立直角坐标系，将图像分割成多个区间，确定每个区间的扫描基准线，通过扫描基准线获得搜索角，在搜索角范围内每隔搜索间隔角度，得到一条扫描线段；将灰度平均值最小的扫描线段作为该区间的结冰电线的拟合线段，将上一区间的拟合线段的终点作为下一区间的起始点，获得下一区间的结冰电线的拟合线段，各个区间的结冰电线的拟合线段依次连接，构成拟合结冰电线，通过本发明专利技术在电线结冰超出负载极限之前，对结冰电线弯曲情况进行评判，根据结冰电线弯曲状况作出对应的解决措施。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法
本专利技术属于电线结冰检测领域，具体涉及一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法。
技术介绍
在冬季气候比较湿冷的地方，冷空气中的水分容易附着在电线上形成冰层，电线结冰后，受重力作用，电线被拉弯，随着冰层越堆积越厚，当冰层的重量超过电线的承重能力后将拉断电线造成电力供应的中断、电网线路损毁，给人们的生活带来麻烦和不可估量的经济损失。为了避免以上问题发生，需要在电线超出负载极限之前，对电线结冰情况进行评判，确认结冰后电线的状况，根据结冰电线状况作出对应的解决措施，如向指挥中心发出警报，立即派遣抢救队处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，将电线与背景区分，获得图像中结冰电线的拟合结冰电线。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，包括：步骤S1、设置成像装置的视场并获取结冰电线的图像，其中，所述视场包括相邻两根电线杆中的任一根所述电线杆，以及架设在所述电线杆上的电线；以所述电线杆作为所述视场的纵向起始边界，所述视场的纵向结束边界设置在相邻两根所述电线杆之间，所述电线与所述电线杆交点为交点A，所述电线与所述纵向结束边界的交点为交点B；步骤S2、以所述交点A作为原点，以所述电线杆作为Y轴，为所述图像建立直角坐标系，通过分割线将所述图像分割成n个区间，n＞2，所述分割线垂直于X轴，每个所述区间的两侧均设有所述分割线，其中，第i区间两侧的所述分割线分别为分割线Spliti和分割线Spliti+1，i＝1、2…n；步骤S3、所述第i区间的所述分割线Spliti上设有所述第i区间的起始点Pos(i)begin，所述第i区间的所述分割线Spliti+1上设有所述第i区间的终止点Pos(i)end，其中，所述第1区间的起始点Pos(1)begin为原点；设定所述第i区间的扫描基准角的角度α，以所述第i区间的所述起始点Pos(i)begin作为所述第i区间的扫描基准角的顶点，从所述起始点Pos(i)begin向所述分割线Spliti+1分别延伸出所述第i区间的扫描基准角的始边和终边，得到所述第i区间的扫描基准角，其中，所述第i区间的扫描基准角的始边与所述第i区间的所述分割线Spliti+1垂直，所述第i区间的扫描基准角的终边位于所述第i区间的扫描基准角的始边下方，以所述第i区间的扫描基准角的终边作为扫描基准线Li；步骤S4、设定所述第i区间的搜索角的角度β，以所述第i区间的起始点Pos(i)begin为顶点，以所述扫描基准线Li为所述第i区间的所述搜索角的角平分线，得到所述第i区间的搜索角，其中，所述第i区间的搜索角的两边分别为Ui和Vi；以所述第i区间的搜索角作为搜索区间，设定搜索间隔角度θ，以Ui或Vi为搜索起始边，每隔所述搜索间隔角度θ，从所述第i区间的起始点Pos(i)begin延伸出一条至所述分割线Spliti+1的扫描线段Line(i)j；步骤S5、获取所述扫描线段Line(i)j的灰度平均值，选取灰度平均值最小的所述扫描线段Line(i)j作为所述第i区间的结冰电线的拟合线段LineData(i)，i＝1、2....n；所述第i区间中，将所述拟合线段LineData(i)与所述分割线Spliti+1的交点作为所述第i区间的终止点Pos(i)end，相邻所述区间之间，前一个所述区间的终止点为后一个所述区间的起始点；各个所述区间的结冰电线的所述拟合线段依次连接，构成拟合结冰电线。进一步地，所述步骤S5中，还包括：所述第i区间中，所述第i区间的拟合线段LineData(i)与所述第i区间的扫描基准角始边的构成所述第i区间的电线实测角；相邻所述区间，将上一个所述区间的电线实测角的角度作为下一个所述区间的描基准角的角度。进一步地，所述步骤S3中，所述第1区间的扫描基准角的角度α设定为30°。进一步地，所述步骤S5中，获取所述扫描线段Line(i)j的灰度平均值方法为：式中：Beginx(i)表示第i区间起始点的x坐标值；Endx(i)表示区间i内x的最大值；m表示Beginx(i)与Endx(i)之间的x坐标值；p(m)表示在直线Line(i)j上，x取值为m的坐标点在图像上对应的灰度值。进一步地，步骤S1中，所述交点A和所述交点B之间所述电线长度为相邻两根所述电线杆之间所述电线长度的1/3。进一步地，所述步骤S2中，通过所述分割线将所述图像分割成30个区间。进一步地，沿X轴方向，所述第i区间的宽度为wi，i＝2、...、n，其中，w1＝w2＝....＝wn。进一步地，所述步骤S4中，所述第1区间搜索角的角度β设定为30°，所述第i区间搜索角β设定为15°，i＝2、...、n。进一步地，所述步骤S4中，所述搜索间隔角度θ设定为1°。进一步地，所述步骤S1中，所述成像装置为高清相机。本专利技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：本专利技术提供一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，获取结冰电线的图像，对图像建立直角坐标系，将图像分割成多个区间，确定每个区间的扫描基准线，通过扫描基准线获得搜索角，在搜索角范围内每隔搜索间隔角度，得到一条扫描线段；将灰度平均值最小的扫描线段作为该区间的结冰电线的拟合线段，将上一区间的拟合线段的终点作为下一区间的起始点，获得下一区间的结冰电线的拟合线段，各个区间的结冰电线的拟合线段依次连接，构成拟合结冰电线，通过本专利技术可在电线结冰超出负载极限之前，对结冰电线弯曲情况进行评判，根据结冰电线弯曲状况作出对应的解决措施。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法中成像装置的视场设置示意图；图2为本专利技术一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法对获取的结冰电线图像分割区间的示意图；图3为本专利技术一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法中一个区间的扫描基准角和搜索角的示意图；图4为本专利技术一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法中建立搜索角获得的扫描线段Line(i)j的示意图。图中1-成像装置；2-电线杆；3-电线；4-交点A；5-交点B；6-分割线；601-分割线Spliti；602-分割线Spliti+1；7-起始点Pos(i)begin；8-扫描基准角的始边；9-扫描基准角的终边；10-Ui；11-Vi；12-扫描线段Line(i)j；13-所述拟合线段LineData(i)；14-终止点Pos(i)end。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术提供一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，包括：步骤S1、如图1所示，设置成像装置1的视场并获取结冰电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，其特征在于：包括：步骤S1、设置成像装置的视场并获取结冰电线的图像，其中，所述视场包括相邻两根电线杆中的任一根所述电线杆，以及架设在所述电线杆上的电线；以所述电线杆作为所述视场的纵向起始边界，所述视场的纵向结束边界设置在相邻两根所述电线杆之间，所述电线与所述电线杆交点为交点A，所述电线与所述纵向结束边界的交点为交点B；步骤S2、以所述交点A作为原点，以所述电线杆作为Y轴，为所述图像建立直角坐标系，通过分割线将所述图像分割成n个区间，n＞2，所述分割线垂直于X轴，每个所述区间的两侧均设有所述分割线，其中，第i区间两侧的所述分割线分别为分割线Split

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理获取拟合结冰电线的方法，其特征在于：包括：步骤S1、设置成像装置的视场并获取结冰电线的图像，其中，所述视场包括相邻两根电线杆中的任一根所述电线杆，以及架设在所述电线杆上的电线；以所述电线杆作为所述视场的纵向起始边界，所述视场的纵向结束边界设置在相邻两根所述电线杆之间，所述电线与所述电线杆交点为交点A，所述电线与所述纵向结束边界的交点为交点B；步骤S2、以所述交点A作为原点，以所述电线杆作为Y轴，为所述图像建立直角坐标系，通过分割线将所述图像分割成n个区间，n＞2，所述分割线垂直于X轴，每个所述区间的两侧均设有所述分割线，其中，第i区间两侧的所述分割线分别为分割线Spliti和分割线Spliti+1，i＝1、2…n；步骤S3、所述第i区间的所述分割线Spliti上设有所述第i区间的起始点Pos(i)begin，所述第i区间的所述分割线Spliti+1上设有所述第i区间的终止点Pos(i)end，其中，所述第1区间的起始点Pos(1)begin为原点；设定所述第i区间的扫描基准角的角度α，以所述第i区间的所述起始点Pos(i)begin作为所述第i区间的扫描基准角的顶点，从所述起始点Pos(i)begin向所述分割线Spliti+1分别延伸出所述第i区间的扫描基准角的始边和终边，得到所述第i区间的扫描基准角，其中，所述第i区间的扫描基准角的始边与所述第i区间的所述分割线Spliti+1垂直，所述第i区间的扫描基准角的终边位于所述第i区间的扫描基准角的始边下方，以所述第i区间的扫描基准角的终边作为扫描基准线Li；步骤S4、设定所述第i区间的搜索角的角度β，以所述第i区间的起始点Pos(i)begin为顶点，以所述扫描基准线Li为所述第i区间的所述搜索角的角平分线，得到所述第i区间的搜索角，其中，所述第i区间的搜索角的两边分别为Ui和Vi；以所述第i区间的搜索角作为搜索区间，设定搜索间隔角度θ，以Ui或Vi为搜索起始边，每隔所述搜索间隔角度θ，从所述第i区间的起始点Pos(i)begin延伸出一条至所述分割线Spliti+1的扫描线段Line(i)j；步骤S5、获取所述扫描线段Line(i)j的灰度平均值，选取灰度平均值最小的所述扫描线段Line(i)j作为所述第i区间的结冰电线的拟合线段LineData(i)，i＝1、2....n；所述第i区间中，将所述拟合线段LineData(i...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22