基于无人机图像的输电线检测方法

在无人机应用于输电线巡检背景下,为了方便后续的输电线故障检测与分析,提出一种新的基于无人机图像的输电线检测方法.首先,通过Otsu获取高低阈值的方法改进Canny边缘检测算法,用于提取输电线图像边缘;然后,通过数学形态学方法处理边缘检测得到的二值图像,并用分式查表法改进的Hough变换对数学形态学处理后的图像进行直线段检测;最后,提出线-线空间信息分析的方法,对检测出来的直线段进行筛选和拟合.通过在无人机图像上的实验结果表明,本文提出的输电线检测方法是一种性能良好的基于无人机图像的输电线检测方法.     

一种基于树结构的立体图像特征提取算法

针对立体图像匹配中的特征检测问题，提出了一种基于树结构的立体图像中边缘点、直线段、交点和凸多边形区域等特征的检测方案。该方法首先基于改进的Canny算子实现立体图像边缘的检测；基于立体图像的边缘梯度信息，文中提出一种分层并行式迭代式链码跟踪方法实现图像中直线段的检测：为提高检测速度并有利于凸多边形区域特征的检测，基于凸多边形区域的几何定义，通过提取直线段交点并采用树结构实现对已检测的相关直线段信息的遍历处理，最终得到树结构表示的凸多边形区域特征。实验证明，所提方法在结构化环境具有很好的检测精度和实时性。     

基于链码检测的直线段检测方法

直线是图像的重要特征，直线参数是进行图像识别和直线段三维重建的重要基础数据。基于链码检测的直线段的检测方法分为4步：以边缘图像为基础进行链码检测；根据链码估计曲率，检测链码角点，并在角点处拆分链码；通过链码直方图检测直线链码；对直线链码进行直线参数估计，并根据连接准则，进行直线连接。实验证明，该方法可以对直线段进行有效的检测。     

一种基于模糊阈值的直线拟合策略在铁路沿线柱体检测及距离估计中的应用

首先提出了一种单幅图像中由边缘检测自动估计铁路沿线柱体到铁轨大致距离的方法，该方法主要通过对铁轨及其沿线柱体的检测、分类识别和距离估计来完成。因为如何在有畸变和复杂背景的图像中准确和有效检测边缘在图像处理和模式识别中一直是一个关键而困难的问题，为此提出了一种基于模糊阈值的直线连接拟合策略，该策略主要包括3个步骤：边缘提取、角点检测和基于模糊阈值的直线递归拟合。该策略可以有效地在有图像畸变和复杂背景的实际拍摄图片中通过参数控制获取感兴趣目标的直线边界。实验结果证明本文的直线拟合策略是精确的和具有鲁棒性的，距离估计方法是有效的。     

基于Hough变换的平行直线检测改进算法研究

根据经典Hough变换检测空间直线的原理,提出了一种基于Hough变换的平行直线检测改进算法,将采集到的图像进行二值化处理,再使用Sobel算子对该二值化图像进行边缘检测,对边缘检测得到的图像进行Hough变换和峰值点检测,由峰值点得到直线段图像,最后使用本文提出的改进算法计算出所有直线段的斜率,利用斜率相等来判定平行直线.通过对比实验证明,该算法能得到更高的精度,并缩短了运行时间.     

基于模板搜索的高分辨率SAR图像机场提取方法

针对高分辨率SAR图像机场提取问题,设计了以尺度变换、边缘检测、短线提取、短线连接、平行线提取和验证识别等流程的机场提取方案,并针对机场跑道特点在短线提取和短线连接两个关键步骤上提出了新的算法。直线提取利用了边缘线的结构特征,将边缘曲线看成三种线基元的组合,能从边缘图像中快速拟合出短直线。短线连接提出了一种基于模板搜索的直线连接方法,将短直线连接问题转化为在模板参数空间里搜索峰值的问题。实验表明,本文方法简单快速可行。     

基于夹角的直线检测算法

为了能有效解决Hough变换计算量大、处理速度慢等问题,提出了一种基于夹角的直线提取算法.该算法直接在图像空间提取直线,通过判断图像中任意三点形成的直线夹角,获得一条可能的直线,然后再在数据空间中进一步判定这条直线的真实性.实验证明,该算法具有较高的直线检出率、检测精度和运行速度,与具有类似检出率的算法相比虚假直线数较少,综合性能具有优势.     

一种基于Hough变换求解无人机滚转角的方法

提出了一种在无人机进场着陆段中根据机器视觉所得的数字图像获取无人机滚转角的方法。首先对摄像机所获得图像进行一系列预处理(中值滤波、边缘检测等),然后利用Hough变换获取图像中的直线,并根据其他的约束条件从这些直线中获得地平线,最后通过最小二乘法获得无人机滚转角。     

基于无人机图像的输电线断股与异物缺陷检测方法

为提高无人机(UAV)巡检输电线路的效率,提出一种基于线结构感知的输电线断股与异物缺陷的检测方法。由于无人机巡检的图像受背景纹理及光线影响较大,采用能检测线宽度的水平与垂直方向的梯度算子提取巡检图像上的线对象,进而研究感知定律中的共线性、近似性、连续性的计算,将断续线段连接成长的线段,通过长线段的平行性计算,识别出输电线路结构中显著的平行导线组。为识别导线上安装的防振锤与间隔棒连接部件,提出一种基于局部轮廓特征的形状部件识别方法。在识别出这些连接部件的基础上,对导线进行分段分析,计算分段导线的宽度变化、灰度相似度来检测导线上的断股与异物缺陷。通过对无人机巡检采集的输电线路图像的测试,验证了这种方法在复杂的背景条件下能有效地检测导线上断股与附着异物缺陷。     

基于直线段检测的SIM卡槽图像中切割线定位算法

针对由视觉引导激光切割手机卡(Subscriber identification module,SIM)卡槽的需求,提出了一种检测特定位置直线段边缘 结构的算法。该算法充分利用图像梯度模值和方向信息,将图像中相邻像素梯度模值差值作为寻找种子点时的判定条件,同时将图像中相邻像素梯度角度差值作为区域增长的判定条件,以此得到直线段候选区域,然后利用图像梯度模值作为权重拟合直线段。实验证明该算法具有检测精度高、鲁棒性好、计算量小的优点,可以满足工业检测的应用需求。     

利用梯度信息快速提取直线边缘特征

立足于视觉检测系统的实时性需要,提出一种利用梯度信息的快速直线边缘提取方法。该方法首先利用梯度信息和两点确定一条直线进行线段基元的快速定位和扫描;然后对扫描得到的线段基元进行基于几何距离最小化的最佳直线拟合;最后使用端点投影距离的方法对线段基元进行共线性检测,连接共线的线段基元并对连接结果重新进行最佳直线拟合,得到最终的直线边缘特征。实验结果表明:该方法进行直线边缘特征提取的速度比目前文献中最快的Hough变换改进算法提高了1倍左右,适应能力强,可以满足视觉检测系统对直线边缘特征提取的实时性和精度要求。     

Towards automatic power line detection for a UAV surveillance system using pulse coupled neural filter and an improved Hough transform

Spatial information captured from optical remote sensors on board unmanned aerial vehicles (UAVs) has great potential in automatic surveillance of electrical infrastructure. For an automatic vision-based power line inspection system, detecting power lines from a cluttered background is one of the most important and challenging tasks. In this paper, a novel method is proposed, specifically for power line detection from aerial images. A pulse coupled neural filter is developed to remove background noise and generate an edge map prior to the Hough transform being employed to detect straight lines. An improved Hough transform is used by performing knowledge-based line clustering in Hough space to refine the detection results. The experiment on real image data captured from a UAV platform demonstrates that the proposed approach is effective for automatic power line detection.     

多重约束条件下的LBD描述子与直线段匹配

目的 针对直线描述子匹配算法缺乏有效的几何约束,且易受弱纹理、尺度变化的影响,提出一种结合多重约束条件的LBD描述子的直线段匹配算法（LBDs）。方法 该算法以LSD算法提取的直线段作为匹配基元,利用SIFT匹配得到的同名点构建同名三角网约束确定候选直线;参考影像上以目标直线段为中心轴建立该直线段的矩形支撑域;根据目标直线段端点及其支撑域四角点在搜索影像上的核线约束建立候选直线段的对应支撑域;利用仿射变换统一目标直线段及候选直线段支撑域的大小;将直线段支撑域分解为大小相等的条形带,通过计算每个条形带的描述符得到该直线段的描述子,依次完成目标直线段与候选直线段LBD描述子的构建;分别计算目标直线段与每个候选直线段描述子向量间的欧氏距离,将满足最近邻距离比准则的候选直线段作为匹配结果;最后选取角度约束对匹配结果检核,确定同名直线。结果 实验选取网上公开的3组分别存在角度、旋转、尺度变换的近景影像对作为实验数据,采用LBDs分别对其进行直线段匹配实验,并与其他直线段匹配算法进行对比分析,实验结果表明,LBDs获取同名直线数目约为其他算法的1.061.41倍,匹配正确率也提高了2.411.6个百分点,从匹配效率上来看,LBDs更为耗时,但兼顾该算法匹配获得同名直线数目、匹配正确率及运行时间,LBDs的鲁棒性更强,匹配结果的准确性与可靠性较高。结论 结合多重约束条件构建的LBD描述子对于存在角度、旋转和尺度变化的影像进行直线匹配过程中具有稳定性。     

水下人造目标线特征快速检测算法

为了从水下复杂场景中快速检测人造目标,提出了一种在图像小波变换低频子带上进行直线实时检测的算法。首先,利用小波变换确定显著线特征检测的合适尺度;然后在确定的低频子带小图像上进行边缘检测,利用梯度直方图和迭代法相结合自适应确定边缘检测的分割阈值,得到显著特征的边缘点;再利用改进的Hough变换检测人造目标的直线特征;最后在原始图像上标记出直线检测的结果。实验结果表明:提出的算法可以准确检测出水下复杂背景中人造目标的直线特征,并且具有良好的实时性,满足水下人造目标视频检测的应用要求。     

基于最小二乘修正的随机Hough变换直线检测

利用Hough变换进行直线检测时,由于直线在参数空间中的映射容易受到邻近目标、噪声以及本身非理想状态的干扰,算法中的投票过程较易出现无效累积,进而导致虚检、漏检及端点定位不准等问题.针对传统方法的上述缺陷,提出了一种基于 ρ-θ 域最小二乘拟合修正的随机Hough变换的直线检测方法.首先, 在随机抽样时利用像素-长度比值对抽样的有效性进行判定,剔除不在直线上的抽样点对;然后, 对邻域相关点进行 ρ-θ 域的最小二乘拟合,得到修正后的直线参数用于累加投票,投票过程中设定累加阈值,通过检测峰值点逐次检出疑似长直线;最后, 通过设定断裂阈值对每条长直线进行筛选和分段,定位出直线段的端点.仿真实验表明,所提方法在投票时有效抑制了复杂环境对局部最大值的干扰,使直线检测的准确率得到显著提升.     

基于激光扫描的移动机器人行走环境直线检测

提出一种移动机器人行走环境直线检测算法;对激光传感器采集的环境信息作预处理,设计分割、提取规则将离散距离信息转化为具备明显特征的直线段序列,考虑传感器误差用最小二乘法拟合直线段;计算拟合误差作为直线分割提取的阈值自动调整条件,实现阈值自动调整.基于极坐标内直线协方差矩阵计算Mahalanobis距离,实现直线合并,不丢失环境信息同时降低其直线存储量.与传统的Split-and-Merge算法相比,解决了对分割阈值参数敏感的问题.经过实验证明:直线检测算法能够有效检测出直线特征.     

可见光图像中的高压线缺陷自动诊断方法

研究直升机巡检系统中,基于可见光图像的电力线缺陷诊断方法。对直升机机载系统采集到的可见光图像进行实时分析,自动诊断电力线上可能存在的断股、异物附着缺陷。研究了缺陷在可见光图像中的特征,并提出了一种基于亮度和空间信息的线对象检测方法,自动识别电力线。对线对象进行分析,获取其位置、方向、宽度信息,并进行对象分类。结合缺陷特征和对象与分类信息,设计缺陷诊断流程,诊断断股及异物缺陷。实验证明,该方法对电力线检测准确,能够发现电力线存在的可疑异物和断股缺陷,成功应用于直升机巡检系统中。