專利名稱：鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)中，鐵路貨運列車拍照過程中，受鐵路建設(shè)施工的局限性影響，采集到的鐵路貨運列車頂部圖像中經(jīng)常會有高壓線的出現(xiàn)，這對人眼觀察和其他基于圖像的智能識別器具都有一定影響。未解決上述技術(shù)問題，急需一種可以去除圖像中高壓線的方法，該方法可以準(zhǔn)確去除圖像中高壓線的顯示，同時保證了圖像的自然性和完整性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去 除方法，尤其適合高壓線的參數(shù)為已知不變的情況。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，其特征在于包括如下步驟步驟I、獲取高壓線參數(shù)高壓線在圖像中的Y軸的位置和高壓線的寬度；步驟2、根據(jù)步驟I獲取的高壓線在圖像中的Y軸的位置和高壓線的寬度，設(shè)置需要進行處理的像素位置為待處理區(qū)域像素，并獲得該待處理區(qū)域像素的灰度像素數(shù)據(jù)；步驟3、對圖像每一列中的待處理區(qū)域像素，在其角度為(A° -K。+180°，B。-B。+180°，C。-C。+180° )三個方向上下對稱的各取5 10個鄰域像素進行分析，這樣我們共獲得三組像素集合，即C(PA，PB, Pc)；步驟4、根據(jù)步驟3獲得的三組鄰域像素集合，分別計算各個像素集合中的梯度值變化曲線，計算的公式如下如果有一組集合Fk(Pn), k = I…3, η = I··· 5 10,;那么F的梯度值計算如下￥F = ^i+i,
辦 ν步驟5、根據(jù)步驟4獲得的梯度變化曲線，依據(jù)下面的公式計算各個像素集合的梯度絕對值之和Sum = Jw*Eilxf + (I-w)EILrI2 (w e
)其中Lx代表集合中X軸方向的梯度值，Ly代表集合中Y軸方向的梯度值，w代表權(quán)重；步驟6、根據(jù)步驟5所得的各個像素集合的梯度絕對值之和，取梯度絕對值之和最小的像素集合作為插值運算的參考像素集合，所述參考像素集合包括了把所述待處理區(qū)域像素去除并替換成為待插值區(qū)域和所述待處理區(qū)域像素前后各5 10個鄰域像素；步驟7、根據(jù)步驟6獲得的去除待處理區(qū)域像素的參考像素集合，利用Cubic三次樣條插值算法，估算出用以替換所述的待處理區(qū)域的待插值區(qū)域的像素值，并插入所述待插值區(qū)域；步驟8、重復(fù)步驟3-7，直到全部待處理區(qū)域的像素都替換完成。進一步，步驟I所述的高壓線參數(shù)為已知不變的。進一步，步驟3所述的A、B、C的優(yōu)選方案為A = 45，B = 90，C = 135。進一步，步驟3和步驟6中所述的鄰域像素優(yōu)選為上下各7個。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是由于采用上述技術(shù)方案，鐵路貨運列 車拍照過程中圖像中的高壓線可以準(zhǔn)確去除，同時可以保證原有其他圖像的自然性和完整性。


圖I是本發(fā)明的流程框2是本發(fā)明高壓線去除前的圖像效果3是本發(fā)明高壓線去除后的圖像效果4是本發(fā)明中步驟4中所述的X方向和Y方向的梯度變化曲線中I、高壓線 2、車廂 3、貨物
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明提供一種鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，其特征在于包括如下步驟步驟I、獲取高壓線參數(shù)高壓線在圖像中的Y軸的位置和高壓線的寬度；步驟2、根據(jù)步驟I獲取的高壓線在圖像中的Y軸的位置和高壓線的寬度，設(shè)置需要進行處理的像素位置為待處理區(qū)域像素(如下面例子中橫線上的小方框)，并獲得該待處理區(qū)域像素的灰度像素數(shù)據(jù)；
46 44 42
46 43 42
4341 40 42 41 40 62 62 62
_ΓΠ_ 97 98 98106 108 109
-77 79 80
4648 49 48 49 49 48 48 48
4748 47 46 47 47
4445 45步驟3、對圖像每一列中的待處理區(qū)域像素，在其角度為(A° -A° +180°，B。-B。+180°，C。-C。+180° )三個方向上下對稱的各取5 10個鄰域像素進行分析，這樣我們共獲得三組像素集合，即c(pA，pB，p。)；待處理區(qū)域的像素位置和其他角度的像素位置關(guān)系可以如下表所示位置設(shè)置(順時針方向走勢)
45。 ~90°~135°
~~待處理像素 180^
315。270°225°步驟4、根據(jù)步驟3獲得的三組鄰域像素集合，分別計算各個像素集合中的梯度值變化曲線，計算的公式如下如果有一組集合Fk(Pn), k = I··· 3, η = I··· 5 10,;那么F的梯度值計算如下
S=,j公式里返回了各個集合X軸方向和Y軸方向的梯度變化，其變化曲線如附圖4所示，圖中三條線代表基于三個角度的像素集合，(a)為X軸方向梯度曲線圖，(b)為Y軸方向梯度曲線圖；步驟5、根據(jù)步驟4獲得的梯度變化曲線，依據(jù)下面的公式計算各個像素集合的梯度絕對值之和Sum = *Σ\ χ\Σ +(1-I (w e [O，I])其中Lx代表集合中X軸方向的梯度值，Ly代表集合中Y軸方向的梯度值，w代表權(quán)重；步驟6、根據(jù)步驟5所得的各個像素集合的梯度絕對值之和，取梯度絕對值之和最小的像素集合作為插值運算的參考像素集合，所述參考像素集合包括了把所述待處理區(qū)域像素去除并替換成為待插值區(qū)域和所述待處理區(qū)域像素前后各5 10個鄰域像素；當(dāng)我們前后各取7個鄰域像素時，梯度絕對值之和最小的像素集合為如下表現(xiàn)形式40 41 42 42 40 40 62 109 80 49 49 48 47 47 44那么，參考像素集合為去除中間的109并替換為空的待插值區(qū)域(下面的方塊)
的像素集合，其表現(xiàn)形式如下
,10 ,11 42 42 ,10 ,10 62 口 80 19 19 48 47 ,17 ,1,1步驟7、根據(jù)步驟6獲得的去除待處理區(qū)域像素的參考像素集合，利用Cubic三次樣條插值算法，估算出用以替換所述的待處理區(qū)域的待插值區(qū)域的像素值，并插入所述待插值區(qū)域；步驟8、重復(fù)步驟3-7，直到全部待處理區(qū)域的像素都替換完成。進一步，步驟I所述的高壓線參數(shù)為已知不變的。進一步，步驟3所述的A、B、C的優(yōu)選方案為A = 45，B = 90，C = 135。進一步，步驟3和步驟6中所述的鄰域像素優(yōu)選為上下各7個。本發(fā)明涉及鄰域像素上下對稱個數(shù)選取的，在像素處理能力允許的范圍內(nèi)，可以為多個，本實施例中選為5 10個，優(yōu)選為7個。
以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi) 。
權(quán)利要求
1.一種鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，其特征在于包括如下步驟 步驟I、獲取高壓線參數(shù)高壓線在圖像中的Y軸的位置和高壓線的寬度； 步驟2、根據(jù)步驟I獲取的高壓線在圖像中的Y軸的位置和高壓線的寬度，設(shè)置需要進行處理的像素位置為待處理區(qū)域像素，并獲得該待處理區(qū)域像素的灰度像素數(shù)據(jù)； 步驟3、對圖像每一列中的待處理區(qū)域像素，在其角度為(A° -A° +180°，B。-B。+180°，C。-C。+180° )三個方向上下對稱的各取5 10個鄰域像素進行分析，這樣我們共獲得三組像素集合，即C(PA，PB, Pc)； 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的三組鄰域像素集合，分別計算各個像素集合中的梯度值變化曲線，計算的公式如下 如果有一組集合Fk(Pn), k = Ρ··3, η = I··· 5 10,;那么F的梯度值計算如下VF = -I+-"'m Gy 步驟5、根據(jù)步驟4獲得的梯度變化曲線，依據(jù)下面的公式計算各個像素集合的梯度絕對值之和 Sum = ΣΙΙλ.Γ +(we
) 其中Lx代表集合中X軸方向的梯度值，Ly代表集合中Y軸方向的梯度值，w代表權(quán)重； 步驟6、根據(jù)步驟5所得的各個像素集合的梯度絕對值之和，取梯度絕對值之和最小的像素集合作為插值運算的參考像素集合，所述參考像素集合包括了把所述待處理區(qū)域像素去除并替換成為待插值區(qū)域和所述待處理區(qū)域像素前后各5 10個鄰域像素； 步驟7、根據(jù)步驟6獲得的去除待處理區(qū)域像素的參考像素集合，利用Cubic三次樣條插值算法，估算出用以替換所述的待處理區(qū)域的待插值區(qū)域的像素值，并插入所述待插值區(qū)域； 步驟8、重復(fù)步驟3-7，直到全部待處理區(qū)域的像素都替換完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，其特征在于步驟I所述的高壓線參數(shù)為已知不變的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵路列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，其特征在于步驟3所述的A = 45，B = 90，C = 135。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵路列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，其特征在于步驟3和步驟6中所述的鄰域像素為上下各7個。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線的去除方法，包括如下步驟首先獲得圖像，然后獲得圖像中的高壓線的位置和寬度參數(shù)并設(shè)置需要進行處理的像素位置為待處理區(qū)域像素位置，然后獲得待處理區(qū)域的像素的灰度像素數(shù)據(jù)，然后獲得待處理區(qū)域三個角度的鄰域像素集合，然后分別計算各個集合的梯度絕對值之和，然后選定梯度絕對值之和最小的集合去除待處理區(qū)域后作為插值運算的參考像素集合，然后利用cubic三次樣條插值算法，估算出待插值區(qū)域的替換值并插入待插值區(qū)域。本發(fā)明的有益效果是由于采用上述技術(shù)方案，鐵路貨運列車拍照過程中圖像中的高壓線可以準(zhǔn)確去除，同時可以保證原有其他圖像的自然性和完整性。
文檔編號G06T5/00GK102881005SQ20121032538
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者俞大海, 韓建楓, 單玉堂, 陳鐘, 岳明, 李震, 趙麗偉 申請人:天津光電高斯通信工程技術(shù)有限公司