1.一種基于雙閾值聚類分析的輸電線路山火區(qū)域辨識方法,其特征在于,包括以下幾個步驟:
步驟(1)獲取輸電線路監(jiān)控?zé)峒t外圖像,利用中值濾波法對輸電線路監(jiān)控?zé)峒t外圖像進行失真校正和噪聲抑制處理,并計算濾波圖像的灰度直方圖;
步驟(2)基于氣象環(huán)境溫度數(shù)據(jù)和步驟(1)獲得的灰度直方圖確定背景區(qū)域和山火區(qū)域初始閾值,并對輸電線路是否發(fā)生山火進行初判;
步驟(3)分別以步驟(2)獲得的背景區(qū)域和山火區(qū)域初始閾值為聚類初始中心,利用聚類分析得到背景區(qū)域和山火區(qū)域聚類簇;
步驟(4)基于Niblack算法和氣象環(huán)境濕度數(shù)據(jù)確定山火區(qū)域辨識閾值;
步驟(5)結(jié)合步驟(2)的初判結(jié)果,并依據(jù)步驟(4)獲得的山火域辨識閾值對實時獲得的輸電線路監(jiān)控?zé)峒t外圖像對應(yīng)的灰度圖像進行山火區(qū)域辨識。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,以待監(jiān)測的輸電線路山火區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)為依據(jù),將輸電線路山火區(qū)域的溫度對應(yīng)的灰度級作為背景區(qū)域閾值;
以灰度直方圖中最大灰度峰值作為山火區(qū)域初始閾值;
所述輸電線路山火區(qū)域的溫度對應(yīng)的灰度級是指將輸電線路山火區(qū)域的溫度根據(jù)黑體溫度標(biāo)定后進行擬合得到與輸電線路監(jiān)控?zé)峒t外圖像對應(yīng)的灰度級;
其中,輸電線路監(jiān)控?zé)峒t外圖像的灰度級范圍為0-255。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟(2)中對輸電線路是否發(fā)生山火進行初判是指滿足以下任意一個準(zhǔn)則時則標(biāo)記當(dāng)前圖像中無山火發(fā)生,否則,存在山火發(fā)生可能;
(a)當(dāng)待監(jiān)測的輸電線路山火區(qū)域的濕度數(shù)據(jù)大于90%時,判定為下雨天,不考慮山火發(fā)生情形;
(b)當(dāng)山火區(qū)域初始閾值對應(yīng)溫度小于山火可能發(fā)生的最低溫度T0時,不考慮山火發(fā)生情形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的方法,其特征在于,所述步驟(3)中利用聚類分析得到背景區(qū)域和山火區(qū)域聚類簇的具體過程如下:
將背景區(qū)域閾值和山火區(qū)域初始閾值分別作為背景區(qū)域聚類和山火區(qū)域聚類初始中心,逐步通過計算各像素點與聚類中心的準(zhǔn)則函數(shù)E,將剩余的像素點分配至兩個聚類簇中,并更新聚類中心位置直到收斂;
所述準(zhǔn)則函數(shù)計算方法為:
其中,f(x,y)代表濾波圖像中對應(yīng)位置(x,y)處像素的灰度值,C1和C2表示選定的兩個聚類簇,T1和T2分別為更新后的背景區(qū)域和山火區(qū)域聚類中心值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述山火區(qū)域辨識閾值T的計算公式如下:
T=α+λβ
其中,α和β分別為相關(guān)系數(shù)為2的像素點灰度值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,λ為根據(jù)待監(jiān)測的輸電線山火區(qū)域濕度數(shù)據(jù)設(shè)定的常數(shù)。