本發(fā)明涉及絕緣子檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法及裝置。

背景技術(shù)：

絕緣子在高壓電塔中的十分重要，因此需要對絕緣子進(jìn)行狀態(tài)檢測，尤其是對絕緣子是否發(fā)生爆片進(jìn)行檢測。

目前國內(nèi)外基于可見光圖像的絕緣子爆片檢測技術(shù)大多依據(jù)提取出的輪廓信息或紋理特征信息。基于輪廓特征的可見光影像絕緣子串爆片檢測技術(shù)準(zhǔn)確度受絕緣子片提取的完整性影響較大，因此其對背景濾出結(jié)果有很高的要求，若絕緣子片邊緣提取結(jié)果受噪聲影響較大，則基于輪廓的檢測算法穩(wěn)定性也會受到影響，如姜浩然等人提出的以Hough變換檢測絕緣子片橢圓，其在天空為簡單背景的影像中絕緣子邊界易于區(qū)分，檢測效果較好?；诩y理特征的可見光絕緣子爆片分析技術(shù)算法計(jì)算量較大，且算法準(zhǔn)確性不僅受到復(fù)雜的外界環(huán)境的背景影響，還受用于計(jì)算紋理特征的區(qū)域選擇方式影響，如張晶晶等人提出基于絕緣子區(qū)域分塊與分塊之間相似度檢測絕緣子爆片缺陷，其紋理特征量便與其分塊方式相關(guān)。

由于現(xiàn)階段的絕緣子爆片檢測技術(shù)大多對絕緣子與背景進(jìn)行區(qū)分的效果并不理想，因此無法檢測在復(fù)雜背景下絕緣子串爆片檢測的問題。因此，現(xiàn)有技術(shù)無法檢測復(fù)雜背景下絕緣子串爆片是本領(lǐng)域技術(shù)人云需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)無法檢測復(fù)雜背景下絕緣子串爆片的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法，包括：

對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像；

對所述二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域，對所述二值化閉合區(qū)域進(jìn)行劃分成多個(gè)網(wǎng)格并再次進(jìn)行二值化計(jì)算獲得特征模版，并進(jìn)行相似度分組獲得特征模版群組列表；

獲取所述特征模版群組列表中元素個(gè)數(shù)最多的特征模版群組并獲取對應(yīng)的閉合區(qū)域群組，計(jì)算獲得所述閉合區(qū)域群組的RGB分量值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像；

對所述掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)所述閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述絕緣子走向直線參數(shù)對所述閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表；

統(tǒng)計(jì)所述群組列表中每個(gè)群組所對應(yīng)的掩模圖像中的非零元素垂直于所述絕緣子串走向直線的數(shù)量，獲得數(shù)量分布直方圖，并統(tǒng)計(jì)其峰值分布，計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)爆片距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生。

優(yōu)選地，所述對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像具體包括：

對可見光圖像由RGB顏色空間通過第一公式轉(zhuǎn)換至L1、L2、L3特征空間，獲得L1、L2、L3特征空間分量；

對特征空間分量進(jìn)行最大類間方差閾值分割獲得分割閾值，并根據(jù)所述分割閾值對可見光圖像進(jìn)行二值化操作，獲得二值化圖像并進(jìn)行一次形態(tài)學(xué)開運(yùn)算去除噪點(diǎn)；

其中，所述第一公式為：

其中R、G、B為可見光圖像的原始RGB信息，L1、L2、L3為轉(zhuǎn)換后的特征空間分量。

優(yōu)選地，所述對所述二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索并進(jìn)行相似度分組，獲得特征模版群組列表具體包括：

對所述二值化圖像并進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域；

將每個(gè)所述二值化閉合區(qū)域劃分為多個(gè)網(wǎng)格并計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的像素填充率，根據(jù)所述像素填充率對所述二值化閉合區(qū)域進(jìn)行二值化計(jì)算獲得對應(yīng)的二值化特征模版；

對所述二值化特征模版進(jìn)行相似度分組，獲得特征模版群組列表。

優(yōu)選地，所述對所述二值化特征模版進(jìn)行相似度分組，獲得特征模版群組列表具體包括：

S1：判斷所述二值化特征模版是否已經(jīng)遍歷完，若是，則結(jié)束；

S2：從所述二值化特征模版中取出一個(gè)特征模版，記為T_Cur，若特征模版群組列表為空，則向特征模版群組列表中添加新群組K1，將T_Cur分類至群組K1并返回步驟S1；

S3：計(jì)算T_Cur與特征模版群組列表中的各群組是否存在相似度超過ε的特征模版，若是，則把T_Cur分類至包含所述相似度超過ε的特征模版的群組并返回步驟S1，若否，則則向特征模版群組列表中添加新群組K2，將T_Cur分類至群組K2并返回步驟S1。

優(yōu)選地，所述計(jì)算獲得所述閉合區(qū)域群組的RGB分量值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像具體包括：

取閉合區(qū)域群組中各元素所包含的所有像素點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)所有像素點(diǎn)中每一個(gè)顏色分量值在對應(yīng)圖像顏色通道的概率；

統(tǒng)計(jì)所述概率大于預(yù)設(shè)閾值的對應(yīng)顏色分量值范圍；

獲取像素點(diǎn)顏色分量值滿足所述對應(yīng)顏色分量值范圍的像素點(diǎn)并記為1，不滿足則記為0，得到對應(yīng)的二值圖像；

對R、G、B三個(gè)通道的所述二值圖像做邏輯與運(yùn)算獲得包含相應(yīng)絕緣子像素點(diǎn)的掩膜圖像。

優(yōu)選地，所述對所述掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)所述閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述絕緣子走向直線參數(shù)對所述閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表具體包括：

對所述掩膜圖像中的非零元素進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，并計(jì)算每個(gè)閉合邊界的最小外接矩形及y值最大的最上點(diǎn)、y值最小的最下點(diǎn)以及所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)；

根據(jù)所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)擬合直線，獲得第一絕緣子走向直線參數(shù)，同時(shí)計(jì)算所有閉合區(qū)域的最小外接矩形，獲得最小外接矩形長軸方向?yàn)榈诙^緣子走向直線參數(shù)；

根據(jù)所述第一絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A1，根據(jù)所述第二絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A2；

比較群組列表A1和群組列表A2，獲取其中群組元素最多的群組記為A3，根據(jù)群組A3中的閉合區(qū)域中心點(diǎn)擬合直線得到第三絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述第三絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表AX。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述第一絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A1，根據(jù)所述第二絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A2以及根據(jù)所述第三絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表AX具體方法包括：

T1、將所述閉合區(qū)域按橫坐標(biāo)由小到大排序；

T2、判斷所述閉合區(qū)域是否遍歷完，若是，則結(jié)束，若否，則取其中一個(gè)未處理的閉合區(qū)域記為Ed_i，設(shè)置Ed_i為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur，判斷群組列表是否為空，若是，則添加一個(gè)群組J1，并將Ed_i添加至J1中；

T3、以絕緣子走向直線為方向，獲得分別過Ed_Cur最上點(diǎn)和最下點(diǎn)的兩條平行線，判斷是否存在所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)在所述兩條平行線之間的閉合區(qū)域，若存在，則獲取距Ed_Cur最近的所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)在所述兩條平行線之間的且未分類的閉合區(qū)域，記為Ed_Next，若不存在則返回T2；

T4、判斷群組J1中閉合區(qū)域的數(shù)量是否小于2，若是，則將Ed_Next分類至群組J1，并將Ed_Next設(shè)為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur并返回T3，若否，則記群組J1中Ed_Cur之前的一個(gè)閉合區(qū)域?yàn)镋d_Pre，判斷Ed_Pre、Ed_Cur、Ed_Next是否共線，若是，則將Ed_Next放入群組J1并將Ed_Next設(shè)為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur并返回T3，若否，則直接返回T3；

其中，群組列表可以使A1、A2或者AX，絕緣子走向直線可以是第一絕緣子走向直線、第二絕緣子走向直線或者第三絕緣子走向直線。

優(yōu)選地，所述判斷Ed_Pre、Ed_Cur、Ed_Next是否共線具體為計(jì)算由Ed_Pre中心點(diǎn)指向Ed_Cur中心點(diǎn)的向量與由Ed_Cur中心點(diǎn)指向Ed_Next中心點(diǎn)的向量夾角是否小于預(yù)設(shè)的閾值。

優(yōu)選地，所述計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生具體包括：

O1、計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，獲得距離列表DL_i＝{D1,D2,D3…Dj}，將DL_i中的值按升序排列；

O2、從列表中取出第一個(gè)值，記為V_Cur，若群組列表L_d為空，則添加新的群組I至列表中，將V_Cur加入群組I中，并將V_Cur從列表DL_i中除去；

O3、若V_Cur為群組DL_i的最后一個(gè)值，則結(jié)束，否則取群組中V_Cur的下一個(gè)值V_Next，計(jì)算V_Next與V_Cur的比值，若小于預(yù)設(shè)值，則將V_Next放入群組I，將V_Next從列表DL_i中除去，并將V_Next設(shè)為V_Cur,重復(fù)執(zhí)行O3，若大于預(yù)設(shè)值則返回O2；

O4、以群組列表L_d中群組元素最多的一項(xiàng)的距離均值為真實(shí)絕緣子片間距D_Insu，以距離列表DL_i為檢測對象，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)的爆片距離值，則判斷兩者之間有爆片現(xiàn)象發(fā)生。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測裝置，基于上述的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法進(jìn)行檢測，包括：

二值化模塊，用于對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像；

特征計(jì)算模塊，用于對所述二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域，對所述二值化閉合區(qū)域進(jìn)行劃分成多個(gè)網(wǎng)格并再次進(jìn)行二值化計(jì)算獲得特征模版，并進(jìn)行相似度分組獲得特征模版群組列表；

掩膜模塊，用于獲取所述特征模版群組列表中元素個(gè)數(shù)最多的特征模版群組并獲取對應(yīng)的閉合區(qū)域群組，計(jì)算獲得所述閉合區(qū)域群組的RGB分量值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像；

絕緣子走向模塊，用于對所述掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)所述閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述絕緣子走向直線參數(shù)對所述閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表；

絕緣子爆片判斷模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述群組列表中每個(gè)群組所對應(yīng)的掩模圖像中的非零元素垂直于所述絕緣子串走向直線的數(shù)量，獲得數(shù)量分布直方圖，并統(tǒng)計(jì)其峰值分布，計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)爆片距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例通過對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像；對二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域，對二值化閉合區(qū)域進(jìn)行劃分成多個(gè)網(wǎng)格并再次進(jìn)行二值化計(jì)算獲得特征模版，并進(jìn)行相似度分組獲得特征模版群組列表；獲取特征模版群組列表中元素個(gè)數(shù)最多的特征模版群組并獲取對應(yīng)的閉合區(qū)域群組，計(jì)算獲得閉合區(qū)域群組的RGB分量值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像；對掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)絕緣子走向直線參數(shù)對閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表；統(tǒng)計(jì)群組列表中每個(gè)群組所對應(yīng)的掩模圖像中的非零元素垂直于絕緣子串走向直線的數(shù)量，獲得數(shù)量分布直方圖，并統(tǒng)計(jì)其峰值分布，計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)爆片距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜背景下絕緣子串爆片的自動檢測，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法檢測復(fù)雜背景下絕緣子串爆片的技術(shù)問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測裝置的一個(gè)實(shí)施例的連接圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的絕緣子圖像；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的最大類間方差閾值分割圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的閉合區(qū)域圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的閉合區(qū)域特征模版的一個(gè)特征模版圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的閉合區(qū)域特征模版的另一個(gè)特征模版圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的特征模版相似度分組圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的絕緣子RGB三通道閾值分割結(jié)果圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的絕緣子走向直線及共線閉合區(qū)域分組圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的絕緣子片點(diǎn)沿絕緣子走向統(tǒng)計(jì)數(shù)量分布直方圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例的絕緣子片爆片分析結(jié)果圖。

其中，附圖標(biāo)記如下：

201、二值化模塊；202、特征計(jì)算模塊；203、掩膜模塊；204、絕緣子走向模塊；205、絕緣子爆片判斷模塊。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)無法檢測復(fù)雜背景下絕緣子串爆片的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的一個(gè)實(shí)施例包括：

101、對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像；

102、對所述二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域，對所述二值化閉合區(qū)域進(jìn)行劃分成多個(gè)網(wǎng)格并再次進(jìn)行二值化計(jì)算獲得特征模版，并進(jìn)行相似度分組獲得特征模版群組列表；

103、獲取所述特征模版群組列表中元素個(gè)數(shù)最多的特征模版群組并獲取對應(yīng)的閉合區(qū)域群組，計(jì)算獲得所述閉合區(qū)域群組的RGB分量值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像；

104、對所述掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)所述閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述絕緣子走向直線參數(shù)對所述閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表；

105、統(tǒng)計(jì)所述群組列表中每個(gè)群組所對應(yīng)的掩模圖像中的非零元素垂直于所述絕緣子串走向直線的數(shù)量，獲得數(shù)量分布直方圖，并統(tǒng)計(jì)其峰值分布，計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)爆片距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生。

進(jìn)一步地，所述對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像具體包括：

對可見光圖像由RGB顏色空間通過第一公式轉(zhuǎn)換至L1、L2、L3特征空間，獲得L1、L2、L3特征空間分量；

對特征空間分量進(jìn)行最大類間方差閾值分割獲得分割閾值，并根據(jù)所述分割閾值對可見光圖像進(jìn)行二值化操作，獲得二值化圖像并進(jìn)行一次形態(tài)學(xué)開運(yùn)算去除噪點(diǎn)；

其中，所述第一公式為：

其中R、G、B為可見光圖像的原始RGB信息，L1、L2、L3為轉(zhuǎn)換后的特征空間分量。

進(jìn)一步地，所述對所述二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索并進(jìn)行相似度分組，獲得特征模版群組列表具體包括：

對所述二值化圖像并進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域；

將每個(gè)所述二值化閉合區(qū)域劃分為多個(gè)網(wǎng)格并計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的像素填充率，根據(jù)所述像素填充率對所述二值化閉合區(qū)域進(jìn)行二值化計(jì)算獲得對應(yīng)的二值化特征模版；

對所述二值化特征模版進(jìn)行相似度分組，獲得特征模版群組列表。

進(jìn)一步地，所述對所述二值化特征模版進(jìn)行相似度分組，獲得特征模版群組列表具體包括：

S1：判斷所述二值化特征模版是否已經(jīng)遍歷完，若是，則結(jié)束；

S2：從所述二值化特征模版中取出一個(gè)特征模版，記為T_Cur，若特征模版群組列表為空，則向特征模版群組列表中添加新群組K1，將T_Cur分類至群組K1并返回步驟S1；

S3：計(jì)算T_Cur與特征模版群組列表中的各群組是否存在相似度超過ε的特征模版，若是，則把T_Cur分類至包含所述相似度超過ε的特征模版的群組并返回步驟S1，若否，則則向特征模版群組列表中添加新群組K2，將T_Cur分類至群組K2并返回步驟S1。

進(jìn)一步地，所述計(jì)算獲得所述閉合區(qū)域群組的RGB分量值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像具體包括：

取閉合區(qū)域群組中各元素所包含的所有像素點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)所有像素點(diǎn)中每一個(gè)顏色分量值在對應(yīng)圖像顏色通道的概率；

統(tǒng)計(jì)所述概率大于預(yù)設(shè)閾值的對應(yīng)顏色分量值范圍；

獲取像素點(diǎn)顏色分量值滿足所述對應(yīng)顏色分量值范圍的像素點(diǎn)并記為1，不滿足則記為0，得到對應(yīng)的二值圖像；

對R、G、B三個(gè)通道的所述二值圖像做邏輯與運(yùn)算獲得包含相應(yīng)絕緣子像素點(diǎn)的掩膜圖像。

進(jìn)一步地，所述對所述掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)所述閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述絕緣子走向直線參數(shù)對所述閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表具體包括：

對所述掩膜圖像中的非零元素進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，并計(jì)算每個(gè)閉合邊界的最小外接矩形及y值最大的最上點(diǎn)、y值最小的最下點(diǎn)以及所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)；

根據(jù)所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)擬合直線，獲得第一絕緣子走向直線參數(shù)，同時(shí)計(jì)算所有閉合區(qū)域的最小外接矩形，獲得最小外接矩形長軸方向?yàn)榈诙^緣子走向直線參數(shù)；

根據(jù)所述第一絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A1，根據(jù)所述第二絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A2；

比較群組列表A1和群組列表A2，獲取其中群組元素最多的群組記為A3，根據(jù)群組A3中的閉合區(qū)域中心點(diǎn)擬合直線得到第三絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述第三絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表AX。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A1，根據(jù)所述第二絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表A2以及根據(jù)所述第三絕緣子走向直線參數(shù)計(jì)算共線的閉合區(qū)域，獲得對應(yīng)的群組列表AX具體方法包括：

T1、將所述閉合區(qū)域按橫坐標(biāo)由小到大排序；

T2、判斷所述閉合區(qū)域是否遍歷完，若是，則結(jié)束，若否，則取其中一個(gè)未處理的閉合區(qū)域記為Ed_i，設(shè)置Ed_i為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur，判斷群組列表是否為空，若是，則添加一個(gè)群組J1，并將Ed_i添加至J1中；

T3、以絕緣子走向直線為方向，獲得分別過Ed_Cur最上點(diǎn)和最下點(diǎn)的兩條平行線，判斷是否存在所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)在所述兩條平行線之間的閉合區(qū)域，若存在，則獲取距Ed_Cur最近的所述矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)在所述兩條平行線之間的且未分類的閉合區(qū)域，記為Ed_Next，若不存在則返回T2；

T4、判斷群組J1中閉合區(qū)域的數(shù)量是否小于2，若是，則將Ed_Next分類至群組J1，并將Ed_Next設(shè)為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur并返回T3，若否，則記群組J1中Ed_Cur之前的一個(gè)閉合區(qū)域?yàn)镋d_Pre，判斷Ed_Pre、Ed_Cur、Ed_Next是否共線，若是，則將Ed_Next放入群組J1并將Ed_Next設(shè)為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur并返回T3，若否，則直接返回T3。

其中，群組列表可以使A1、A2或者AX，絕緣子走向直線可以是第一絕緣子走向直線、第二絕緣子走向直線或者第三絕緣子走向直線。

進(jìn)一步地，所述判斷Ed_Pre、Ed_Cur、Ed_Next是否共線具體為計(jì)算由Ed_Pre中心點(diǎn)指向Ed_Cur中心點(diǎn)的向量與由Ed_Cur中心點(diǎn)指向Ed_Next中心點(diǎn)的向量夾角是否小于預(yù)設(shè)的閾值。

進(jìn)一步地，所述計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生具體包括：

O1、計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，獲得距離列表DL_i＝{D1,D2,D3…Dj}，將DL_i中的值按升序排列；

O2、從列表中取出第一個(gè)值，記為V_Cur，若群組列表L_d為空，則添加新的群組I至列表中，將V_Cur加入群組I中，并將V_Cur從列表DL_i中除去；

O3、若V_Cur為群組DL_i的最后一個(gè)值，則結(jié)束，否則取群組中V_Cur的下一個(gè)值V_Next，計(jì)算V_Next與V_Cur的比值，若小于預(yù)設(shè)值，則將V_Next放入群組I，將V_Next從列表DL_i中除去，并將V_Next設(shè)為V_Cur,重復(fù)執(zhí)行O3，若大于預(yù)設(shè)值則返回O2；

O4、以群組列表L_d中群組元素最多的一項(xiàng)的距離均值為真實(shí)絕緣子片間距D_Insu，以距離列表DL_i為檢測對象，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)的爆片距離值，則判斷兩者之間有爆片現(xiàn)象發(fā)生。

以上是對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，以下將對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測裝置的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測裝置，基于上述的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法進(jìn)行檢測，包括：

二值化模塊201，用于對可見光圖像進(jìn)行二值化處理獲得二值化圖像；

特征計(jì)算模塊202，用于對所述二值化圖像進(jìn)行閉合邊界搜索獲得二值化閉合區(qū)域，對所述二值化閉合區(qū)域進(jìn)行劃分成多個(gè)網(wǎng)格并再次進(jìn)行二值化計(jì)算獲得特征模版，并進(jìn)行相似度分組獲得特征模版群組列表；

掩膜模塊203，用于獲取所述特征模版群組列表中元素個(gè)數(shù)最多的特征模版群組并獲取對應(yīng)的閉合區(qū)域群組，計(jì)算獲得所述閉合區(qū)域群組的RGB分量值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的掩膜圖像；

絕緣子走向模塊204，用于對所述掩膜圖像進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，根據(jù)多個(gè)所述閉合區(qū)域獲得絕緣子走向直線參數(shù)，并根據(jù)所述絕緣子走向直線參數(shù)對所述閉合區(qū)域進(jìn)行分組，獲得相應(yīng)的群組列表；

絕緣子爆片判斷模塊205，用于統(tǒng)計(jì)所述群組列表中每個(gè)群組所對應(yīng)的掩模圖像中的非零元素垂直于所述絕緣子串走向直線的數(shù)量，獲得數(shù)量分布直方圖，并統(tǒng)計(jì)其峰值分布，計(jì)算相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于預(yù)設(shè)爆片距離閾值，則判斷絕緣子之間有爆片發(fā)生。

以上是對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測裝置的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，以下將對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法及裝置的另一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請參閱圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于可見光圖像的絕緣子串爆片自動檢測方法的另一個(gè)實(shí)施例包含以下三個(gè)步驟:S-1:絕緣子像素點(diǎn)提??；S-2:絕緣子串走向確定；S-3:絕緣子自爆檢測，以下將依次詳述。

S-1:絕緣子像素點(diǎn)提?。?/p>

絕緣子像素點(diǎn)提取方法是基于可見光絕緣子圖像，可見光絕緣子圖像請參閱圖4，其提取步驟包括：1、轉(zhuǎn)換圖像至適用于絕緣子目標(biāo)分割的特征空間；2、利用最大類間方差獲取二值化圖像；3、獲取二值化圖像中每個(gè)閉合區(qū)域的特征模板，并按其特征模板的相似度分組；4、絕緣子像素點(diǎn)確定。詳細(xì)內(nèi)容敘述如下：

首先將圖像由原始RGB顏色空間轉(zhuǎn)換至L1L2L3特征空間，其轉(zhuǎn)換方法為：

其中R、G、B為圖像的原始RGB信息，L1、L2、L3為轉(zhuǎn)換后的特征空間分量。在獲取特征空間各分量后，對L1分量進(jìn)行最大類間方差閾值分割，獲得分割閾值L1_Thre；并根據(jù)分割閾值L1_Thre對圖像進(jìn)行二值化操作，獲得大于閾值L1_Thre的二值化圖像；再對獲得的二值化圖像進(jìn)行一次形態(tài)學(xué)開運(yùn)算，消除噪聲點(diǎn)，二值化圖像g1獲取具體方式如下：

式中：g1(x,y)即為坐標(biāo)(x,y)處的二值化圖像對應(yīng)值，L1(x,y)即為L1分量中坐標(biāo)(x,y)位置的對應(yīng)值，L1_Thre為最大類間方差獲得的分割閾值。

請參閱圖5，圖5為最大類間方差閾值分割圖。

然后對所得二值化圖像g1進(jìn)行閉合邊界搜索，獲得閉合區(qū)域，如圖6所述。并將每個(gè)閉合區(qū)域劃分為9*9格網(wǎng)的特征模板，如圖7和圖8所示。并計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的像素填充率，像素填充率F計(jì)算方法如下：

式中：PixelsNum為落入網(wǎng)格內(nèi)的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)，GridArea為單個(gè)網(wǎng)格面積。根據(jù)網(wǎng)格像素填充率獲取對應(yīng)閉合區(qū)域的二值化特征模板，特征模板獲取方式如下：

其中T(x，y)為坐標(biāo)(x,y)處的特征模板值，F(xiàn)(x,y)為坐標(biāo)(x,y)處的像素填充率。在獲取每個(gè)閉合區(qū)域的特征模板后，對所有閉合區(qū)域按特征模板相似度分組，獲得如圖9所示的圖像。閉合區(qū)域相似度分組步驟如下：

若閉合區(qū)域模板列表(以下稱模板列表)已被遍歷完，則結(jié)束，否則進(jìn)入第二步。

從模板列表中取出一個(gè)元素，記為T_Cur，若群組列表L為空，則向群組列表L中添加新群組K，將T_Cur放入K中并將T_Cur從模板列表中移除，若L不為空，則進(jìn)入第3步。

計(jì)算T_Cur與群組列表中的各群組是否存在相似度超過ε的特征模板，若存在，則將T_Cur加入對應(yīng)群組并將T_Cur從模板列表中移除，否則，向群組列表L中添加新群組K，將T_Cur加入群組K并將T_Cur從模板列表中移除?；氐降?步。

特征模板相似度計(jì)算方法為：

其中，C1，C2為參與計(jì)算的兩個(gè)特征模板，C1(x,y)、C2(x,y)為兩個(gè)模板在坐標(biāo)(x,y)處的值,T_c1c2(x，y)表示特征模板C1、C2在相同坐標(biāo)位置的值是否一致，GridNum為模板的網(wǎng)格數(shù)量，S為兩個(gè)特征模板的相似度。

最后取群組列表L中元素個(gè)數(shù)最多的群組，記為L_i，取L_i中各元素對應(yīng)的閉合區(qū)域包含的所有像素點(diǎn)Pnts，統(tǒng)計(jì)Pnts像素點(diǎn)中每一個(gè)紅色分量R值在圖像R通道的概率分布直方圖R_Hist。即：

其中R_Hist(R＝i)表示Pnts像素點(diǎn)顏色中，紅色分量值R＝i出現(xiàn)的概率。NR(i)表示Pnts中，紅色分類R＝i出現(xiàn)的次數(shù)，PntsNum表示Pnts中像素點(diǎn)的總個(gè)數(shù)。

統(tǒng)計(jì)R通道概率分布直方圖中，R分量值出現(xiàn)的概率大于閾值R_Thre的范圍，即統(tǒng)計(jì)滿足條件R_Hist(R＝i)>R_Thre的R值范圍，并獲得滿足條件的最小R分量值Min_R和最大R分量值Max_R。閾值R_Thre確定方法為：

其中R_Thre為計(jì)算所得閾值，R_Range為Pnts像素點(diǎn)中，R分量值的取值范圍大小。

最后，獲取滿足像素點(diǎn)R分量值滿足大于Min_R且小于Max_R的像素點(diǎn)，得到其對應(yīng)的二值圖像I_R,具體操作為：

其中，V_R(x,y)為圖像在坐標(biāo)(x,y)位置的R分量值。

藍(lán)綠通道對應(yīng)的二值圖像I_G,I_B的獲取方法與R通道相同，在此不再敘述。

最后，對R、G、B三個(gè)通道的二值圖像做邏輯“與”運(yùn)算獲得最終的絕緣子像素點(diǎn)提取結(jié)果掩模圖像g：

此時(shí)，g(x,y)＝1則說明坐標(biāo)(x,y)處對應(yīng)的像素點(diǎn)為絕緣子像素點(diǎn)。

為方便理解上述內(nèi)容，請參閱圖10，圖10為絕緣子RGB三通道閾值分割結(jié)果圖。

S-2:絕緣子串走向確定：

絕緣子走向確定是基于步驟S-1中的絕緣子像素點(diǎn)提取結(jié)果。首先，對掩模圖像g中的非0元素進(jìn)行邊界搜索，確定每個(gè)閉合區(qū)域邊界，保存至Edges，計(jì)算每個(gè)閉合邊界的的最小外接矩形及其最上點(diǎn)、最下點(diǎn)以及中心點(diǎn)坐標(biāo)。

絕緣子走向確定通過兩種方式取優(yōu)的形式進(jìn)行。第一種是以每個(gè)閉合區(qū)域中心點(diǎn)坐標(biāo)為擬合數(shù)據(jù)源擬合直線，第二種是以整體閉合區(qū)域最小外接矩形方向?yàn)闇?zhǔn)得到方向信息。具體操作方式如下：

使用每個(gè)閉合區(qū)域的最小外接矩形中心點(diǎn)坐標(biāo)擬合直線，獲得FitLinePara1,假定FitLinePara1為絕緣子串走向，尋找共線的閉合區(qū)域，獲得群組列表L1，具體步驟如下：

第1步：將Edges中所有閉合區(qū)域按橫坐標(biāo)由小到大排序；

第2步：判斷Edges中所有閉合區(qū)域是否全部遍歷完，若是，則退出，否則取出第一個(gè)未分類的閉合區(qū)域Ed_i，若群組列表L為空，則添加一個(gè)群組K,并將Ed_i添加至K中。設(shè)置Ed_i為當(dāng)前閉合區(qū)域Ed_Cur，進(jìn)行第3步。

第3步：以FitLinePara1為方向，獲得分別過Ed_Cur最上點(diǎn)和最下點(diǎn)的兩條平行線，判斷后續(xù)是否存在中心點(diǎn)在平行線之間的閉合區(qū)域，若存在，則獲取距Ed_Cur最近的尚未參與判斷的閉合區(qū)域，計(jì)為Ed_Next,進(jìn)入第4步，否則進(jìn)行第2步。

第4步：判斷群組K中閉合區(qū)域數(shù)量是否小于2，若是，則將Ed_Next放入群組K，并將Ed_Next設(shè)為Ed_Cur,進(jìn)入第3步。否則，記群組K中Ed_Cur之前的一個(gè)閉合區(qū)域?yàn)镋d_Pre，判斷Ed_Pre、Ed_Cur、Ed_Next的中心點(diǎn)是否共線，若是，則將Ed_Next放入群組K且將Ed_Next設(shè)為Ed_Cur，進(jìn)入第3步，否則直接進(jìn)入第3步。

第4步中共線判斷法則為：計(jì)算由Ed_Pre中心點(diǎn)指向Ed_Cur中心點(diǎn)的向量與由Ed_Cur中心點(diǎn)指向Ed_Next中心點(diǎn)的向量夾角是否小于一定閾值(本方法為10度)。

然后再使用所有閉合區(qū)域計(jì)算其最小外接矩形，并獲得最小外接矩形長軸方向FitLinePara2,假設(shè)FitLinePara2為絕緣子串走向，同樣以上述步驟尋找共線的閉合區(qū)域,獲得群組列表L2。

然后比較群組列表L1與L2，獲取其中群組元素最多的群組號Lk,取Lk中的閉合區(qū)域中心點(diǎn)擬合直線得到FitLinePara,作為最終的絕緣子走向直線參數(shù)。并以此直線參數(shù)按上述步驟獲得最終的群組列表L。

為方便理解上述內(nèi)容，請參閱圖11，圖11為絕緣子走向直線及共線閉合區(qū)域分組圖。

S-3:絕緣子爆片檢測：

在確定絕緣子串走向以及相應(yīng)群組列表L后，統(tǒng)計(jì)群組列表L中每個(gè)群組所對應(yīng)的掩模圖像g中的非零元素在垂直于絕緣子串走向上的數(shù)量分布直方圖，即圖12，并統(tǒng)計(jì)其峰值分布，并存儲相鄰峰值之間沿絕緣子串走向的距離列表DL_i＝{D1,D2,D3…Dj}。并獲取絕緣子片之間的距離D_Insu,具體方法如下：

第1步、將DL_i中的值按升序排列；

第2步、從列表中取出第一個(gè)值，記為V_Cur,若群組列表L_d為空，則添加新的群組K至列表中，將V_Cur加入群組K中，并將V_Cur從列表DL_i中除去。進(jìn)入第3步。

第3步、若V_Cur為群組DL_i的最后一個(gè)值，則結(jié)束，否則取群組中V_Cur的下一個(gè)值V_Next，計(jì)算V_Next與V_Cur的比值，若小于一定閾值(本方法為1.5)，則將V_Next放入群組K，將V_Next從列表DL_i中除去，并將V_Next設(shè)為V_Cur,重復(fù)執(zhí)行第3步，若大于給定閾值則轉(zhuǎn)到第2步。

由此完成具有相似距離的絕緣子片之間的分組，隨后以群組列表L_d中群組元素最多的一項(xiàng)的距離均值為真實(shí)絕緣子片間距D_Insu。

最后，以距離列表DL_i為檢測對象，若相鄰兩個(gè)峰值距離大于一定閾值(本方法為1.5*D_Insu),則判斷兩者之間有爆片發(fā)生，即該串絕緣子發(fā)生爆片。

為方便理解上述內(nèi)容，請參閱圖13，圖13為絕緣子片爆片分析結(jié)果圖。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。