一種輸電線路桿塔鳥巢檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理及輸電線路監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路桿塔鳥巢檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路桿塔在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用，直接關(guān)系到千家萬戶的用電問題，大規(guī)模斷電將給國民經(jīng)濟(jì)帶來不可估量的損失。鳥類的筑巢行為會影響輸電線路桿塔的安全運(yùn)行，極易造成線路短路或跳閘。
[0003]傳統(tǒng)的檢測方法是依靠人工檢測，這種檢測方法需要工作人員深入實(shí)地作業(yè)，受地理限制和時(shí)間限制較大，耗費(fèi)大量的人力物力，監(jiān)控覆蓋范圍有限。而鳥巢的形狀往往與其所在的位置有關(guān)，有不規(guī)則的半球形，也有立方形等等，現(xiàn)有的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、模板匹配、特征匹配等方法都不能有效的檢測鳥巢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種簡單、高效、實(shí)用的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，所述方法依次包括以下步驟:
步驟1:采集包含輸電線路桿塔的原始目標(biāo)圖像；
步驟2:對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理；
步驟3:提取預(yù)處理后目標(biāo)圖像的輪廓；
步驟4:判斷輪廓是否滿足條件來判定是否存在鳥巢。
[0006]作為優(yōu)選，所述步驟2對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理包括如下子步驟: 子步驟21:對原始目標(biāo)圖像進(jìn)行濾波處理得到濾波圖片；
子步驟22:對濾波圖片進(jìn)行灰度化處理得到灰度圖像；
子步驟23:對灰度圖像進(jìn)行二值化處理得到二值化圖片。
[0007]作為優(yōu)選，所述步驟2對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理還包括如下子步驟: 子步驟24:對二值化圖片進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉操作處理得到增強(qiáng)圖片。
[0008]作為優(yōu)選，所述步驟4判斷輪廓是否滿足條件來判定是否存在鳥巢包括如下子步驟:
子步驟41:對每個(gè)輪廓計(jì)算輪廓面積；
子步驟42:檢測每個(gè)輪廓是否為凸包；
子步驟43:若輪廓面積大于閾值并且輪廓為非凸包，則判定該輪廓為鳥巢。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):通過提取圖像輪廓來判斷是否存在鳥巢簡單有效；對原始圖像進(jìn)行預(yù)處理能夠減少噪聲、增強(qiáng)圖像；對圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理閉操作可以消除小的空洞，填補(bǔ)輪廓線中的斷裂；節(jié)省人力物力，易于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法的流程圖；
圖2是本發(fā)明的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法二值化后的圖片；
圖3是本發(fā)明的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法對二值圖片提取的輪廓圖；
圖4是本發(fā)明的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法判斷是否存在鳥巢的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，利用OpenCV視覺庫函數(shù)，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]如圖1所示，一種輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，所述方法依次包括以下步驟:
步驟1:采集包含輸電線路桿塔的原始目標(biāo)圖像，通過無人機(jī)或者安裝在桿塔上的攝像頭均可采集輸電線路桿塔清晰的原始目標(biāo)圖像。
[0013]步驟2:對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理；子步驟21:首先對原始目標(biāo)圖像進(jìn)行濾波處理，OpenCV視覺庫中濾波方法主要有高斯濾波、均值濾波等方法，消除噪聲；子步驟22:然后對濾波后的圖片進(jìn)行灰度化處理，得到灰度圖像；子步驟23:如圖2所示；為突出目標(biāo)且消除干擾，對灰度圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化圖片；子步驟24:再進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉操作處理，先對二值化圖片膨脹操作，再對膨脹后的圖片進(jìn)行腐蝕處理，形成形態(tài)學(xué)的閉操作，能有效消除小的空洞，填補(bǔ)輪廓線的斷裂。
[0014]如圖3和圖4所示，因?yàn)轼B巢都是不規(guī)則的非凸形，因此通過檢測輪廓是否為非凸可以作為一項(xiàng)判決條件；同時(shí)鳥巢都占有一定的體積，二維圖像下提取的輪廓具有一定的面積，因此通過設(shè)定面積閾值，可以排除干擾項(xiàng)，可以作為另一項(xiàng)判決條件；通過這兩個(gè)判決條件，即可判斷出原始目標(biāo)圖像中是否存在鳥巢。步驟3:提取預(yù)處理后目標(biāo)圖像的輪廓；查找輪廓并得到N個(gè)輪廓。
[0015]步驟4:判斷輪廓是否滿足條件來判定是否存在鳥巢。子步驟41:對每個(gè)輪廓，計(jì)算其輪廓面積；子步驟42:檢測其是否為凸包；子步驟43:若輪廓面積大于設(shè)定的閾值，并且為非凸的，則將該輪廓判定為鳥巢。
[0016]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，其特征在于所述方法依次包括以下步驟: 步驟1:采集包含輸電線路桿塔的原始目標(biāo)圖像； 步驟2:對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理； 步驟3:提取預(yù)處理后目標(biāo)圖像的輪廓； 步驟4:判斷輪廓是否滿足條件來判定是否存在鳥巢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，其特征在于:所述步驟2對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理包括如下子步驟: 子步驟21:對原始目標(biāo)圖像進(jìn)行濾波處理得到濾波圖片； 子步驟22:對濾波圖片進(jìn)行灰度化處理得到灰度圖像； 子步驟23:對灰度圖像進(jìn)行二值化處理得到二值化圖片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，其特征在于:所述步驟2對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理還包括如下子步驟: 子步驟24:對二值化圖片進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉操作處理得到增強(qiáng)圖片。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，其特征在于:所述步驟4判斷輪廓是否滿足條件來判定是否存在鳥巢包括如下子步驟: 子步驟41:對每個(gè)輪廓計(jì)算輪廓面積； 子步驟42:檢測每個(gè)輪廓是否為凸包； 子步驟43:若輪廓面積大于閾值并且輪廓為非凸包，則判定該輪廓為鳥巢。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路桿塔鳥巢檢測方法，包括采集包含輸電線路桿塔的原始目標(biāo)圖像；對采集到的原始目標(biāo)圖像進(jìn)行預(yù)處理；提取預(yù)處理后目標(biāo)圖像的輪廓；判斷輪廓是否滿足條件來判定是否存在鳥巢，若輪廓面積大于設(shè)定閾值，且輪廓為非凸包，則判定該輪廓為鳥巢。本發(fā)明立足圖像輪廓，算法簡單高效，能有效檢測出輸電線路上的鳥巢，節(jié)省了人力物力。
【IPC分類】G06K9/46
【公開號】CN105095904
【申請?zhí)枴緾N201510448021
【發(fā)明人】張強(qiáng), 趙曉光, 王碩, 張鵬展, 孫攀
【申請人】中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所（洛陽）機(jī)器人與智能裝備創(chuàng)新研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月28日