一種基于brisk的變電站套管紅外圖像定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，包括：對(duì)待測(cè)變電站套管紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理；基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的預(yù)處理結(jié)果，進(jìn)行匹配處理；基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的匹配處理結(jié)果，進(jìn)行套管區(qū)域定位處理。本發(fā)明所述基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中運(yùn)算量大、占用資源多和診斷效率低等缺陷，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)算量小、占用資源少和診斷效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢修【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站是電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)電壓變換、電能傳輸和終端分配的電力樞紐。而套管是變電站主要設(shè)備的重要部件，如果存在缺陷或故障，將直接危及變電站的安全運(yùn)行及其供電可靠性。因此對(duì)變電站的套管狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減少并杜絕套管事故是十分重要的。目前能有效探測(cè)設(shè)備熱信息的紅外熱像檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，而套管故障原因大多與長(zhǎng)期發(fā)熱有關(guān)，所以為了定量診斷其故障，必須在紅外熱圖像上識(shí)別套管，并對(duì)其定位。目前對(duì)變電站套管的紅外圖像定位技術(shù)的研究處于起步階段，而且往往在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。因此，采用來自現(xiàn)場(chǎng)紅外圖像研究變電站套管的定位方法具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。
[0003]目前基于局部不變特征的圖像定位方法是研究熱點(diǎn)。一種新穎的局部不變特征-BRISK (Binary Robust Invariant Scalable Keypoints, 二進(jìn)制魯棒不變尺度關(guān)鍵點(diǎn))算法具有尺度不變性及旋轉(zhuǎn)不變性等優(yōu)勢(shì)，與其它的局部不變特征算法，如:SIFT(ScaleInvariant Feature Transform,尺度不變性特征轉(zhuǎn)換)，SURF(Speeded-Up RobustFeatures，加速魯棒特征)等相比，其運(yùn)算速度以及內(nèi)存占有量有了明顯改善，所以對(duì)于實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)合、連續(xù)視頻圖像中的目標(biāo)識(shí)別與定位有更好的效果，需要采用BRISK算法對(duì)變電站套管紅外圖像進(jìn)行定位。
[0004]現(xiàn)有的變電站套管紅外定位方法大都停留在起步階段，而且所用算法運(yùn)算量巨大，占用計(jì)算資源較多，很難滿足現(xiàn)場(chǎng)工程對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，為了提高變電站套管故障診斷的效率，需要提供一種符合工程實(shí)際需求的變電站套管紅外圖像定位的方法。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在運(yùn)算量大、占用資源多和診斷效率低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)算量小、占用資源少和診斷效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，包括:
[0008]a、對(duì)待測(cè)變電站套管紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理；
[0009]b、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的預(yù)處理結(jié)果，進(jìn)行匹配處理；
[0010]C、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的匹配處理結(jié)果，進(jìn)行套管區(qū)域定位處理。
[0011]進(jìn)一步地，在步驟c之后，還包括:
[0012]d、基于套管區(qū)域定位處理結(jié)果，進(jìn)行套管區(qū)域顯示處理。[0013]進(jìn)一步地，所述步驟d，具體包括:
[0014]在監(jiān)測(cè)圖像的定位區(qū)域內(nèi)，將變電站套管在監(jiān)測(cè)圖像中用矩形框標(biāo)示，完成變電站套管紅外圖像的自動(dòng)識(shí)別。
[0015]進(jìn)一步地,所述步驟a,具體包括:
[0016]首先分別對(duì)變電站套管紅外監(jiān)測(cè)圖像和變電站套管紅外模板圖像進(jìn)行灰度化，然后利用形態(tài)學(xué)上的開運(yùn)算分別對(duì)監(jiān)測(cè)圖像和模板圖像先腐蝕再膨脹完成去噪。
[0017]進(jìn)一步地,所述步驟b,具體包括:
[0018]bl、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的預(yù)處理結(jié)果，進(jìn)行BRISK特征匹配處理；
[0019]b2、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的BRISK特征匹配處理結(jié)果，進(jìn)行剔除錯(cuò)誤匹配處理。
[0020]進(jìn)一步地,所述步驟bl,具體包括:
[0021]利用BRISK算法，分別對(duì)變電站套管紅外監(jiān)測(cè)圖像和變電站套管紅外模板圖像進(jìn)行AGAST角點(diǎn)探測(cè)算法來檢測(cè)局部極值點(diǎn)并去除噪聲和邊緣得到特征點(diǎn)實(shí)現(xiàn)特征提?。?br> [0022]采用漢明距離來計(jì)算匹配程度，即將特征先按位異或X0R，統(tǒng)計(jì)結(jié)果中I的個(gè)數(shù):若其較小，表明匹配程度較高。
[0023]進(jìn)一步地,所述步驟b2,具體包括:
[0024]利用RANSAC對(duì)檢測(cè)出的特征點(diǎn)對(duì)進(jìn)行消除錯(cuò)誤匹配處理，得到正確匹配的點(diǎn)對(duì)。
[0025]進(jìn)一步地,所述步驟c,具體包括:
[0026]考慮到變電站套管紅外圖像模板與變電站套管紅外監(jiān)測(cè)圖像之間存在平移、縮放及旋轉(zhuǎn)關(guān)系，設(shè)(x，y)，(x’，y’)分別為模板與監(jiān)測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)的坐標(biāo)，將其仿射變換模型表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，包括: a、對(duì)待測(cè)變電站套管紅外圖像進(jìn)行預(yù)處理； b、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的預(yù)處理結(jié)果，進(jìn)行匹配處理； C、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的匹配處理結(jié)果，進(jìn)行套管區(qū)域定位處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，在步驟c之后,還包括: d、基于套管區(qū)域定位處理結(jié)果，進(jìn)行套管區(qū)域顯示處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，所述步驟d，具體包括: 在監(jiān)測(cè)圖像的定位區(qū)域內(nèi)，將變電站套管在監(jiān)測(cè)圖像中用矩形框標(biāo)示，完成變電站套管紅外圖像的自動(dòng)識(shí)別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，所述步驟a，具體包括: 首先分別對(duì)變電站套管紅外監(jiān)測(cè)圖像和變電站套管紅外模板圖像進(jìn)行灰度化，然后利用形態(tài)學(xué)上的開運(yùn)算分別對(duì)監(jiān)測(cè)圖像和模板圖像先腐蝕再膨脹完成去噪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，所述步驟b，具體包括: bl、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的預(yù)處理結(jié)果，進(jìn)行BRISK特征匹配處理； b2、基于待測(cè)變電站套管紅外圖像的BRISK特征匹配處理結(jié)果，進(jìn)行剔除錯(cuò)誤匹配處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，所述步驟bI,具體包括: 利用BRISK算法，分別對(duì)變電站套管紅外監(jiān)測(cè)圖像和變電站套管紅外模板圖像進(jìn)行AGAST角點(diǎn)探測(cè)算法來檢測(cè)局部極值點(diǎn)并去除噪聲和邊緣得到特征點(diǎn)實(shí)現(xiàn)特征提?。? 采用漢明距離來計(jì)算匹配程度，即將特征先按位異或XOR，統(tǒng)計(jì)結(jié)果中I的個(gè)數(shù):若其較小，表明匹配程度較高。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，所述步驟b2,具體包括: 利用RANSAC對(duì)檢測(cè)出的特征點(diǎn)對(duì)進(jìn)行消除錯(cuò)誤匹配處理，得到正確匹配的點(diǎn)對(duì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于BRISK的變電站套管紅外圖像定位方法，其特征在于，所述步驟C，具體包括: 考慮到變電站套管紅外圖像模板與變電站套管紅外監(jiān)測(cè)圖像之間存在平移、縮放及旋轉(zhuǎn)關(guān)系，設(shè)(x，y)，(x’，y’)分別為模板與監(jiān)測(cè)圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)的坐標(biāo)，將其仿射變換模型表示為:
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK104008544SQ201410213444
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】李效珍, 李群, 錢衛(wèi)東, 葉建亞, 余杰, 趙寶瑞, 紀(jì)青春 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司, 國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司蘭州供電公司