风电安全智能预警应急系统图像处理方法

摘要

本发明涉及一种图像处理方法，是一种风电安全智能预警应急系统图像处理方法，在风电机舱里安装微型红外摄行头，采用多个摄像头对机舱内图像进行高保真采取；将摄像头采集到图像按以下步骤进行处理：㈠将采集到的图像进行去噪预处理；㈡对预处理后的图像进行像素级图像融合；㈢对像素级图像融合后的图像进行感兴趣区域分割及主要特征提取，获取物体主要信息；㈣对步骤㈢处理后图像的边缘进行分割和匹配，以得到分割后的图形基元关系。通过本发明的方法可以得到包含了在各种环境下、各种模式下、各种观测角度对同一事物的综合特征描述的合成图像，通过融合所得的图像更符合人机视觉特征，有利于进一步分析、理解目标场景，以及对目标的进行检测、跟踪、识别。

主权项

风电安全智能预警应急系统图像处理方法，在风电机舱里安装微型红外摄像头，采用多个摄像头对机舱内图像进行高保真采取；其特征在于：将摄像头采集到图像按以下步骤进行处理：㈠将采集到的图像进行去噪预处理；㈡对预处理后的图像进行像素级图像融合；㈢对像素级图像融合后的图像进行感兴趣区域分割及主要特征提取，获取物体主要信息；㈣对步骤㈢处理后图像的边缘进行分割和匹配，以得到分割后的图形基元关系；所述步骤㈣具体按以下步骤进行：⑴图像基元分割；⑵图像基元匹配；⑶建立图像基元关系模型；所述步骤⑴图像基元分割，采用多项式拟合的方法将图像中的边缘图形分割成线段和圆弧，具体按以下步骤进行：①追踪图形边缘，依次对每个像素点选取其周围n*n的窗口进行拟合，并获得倾斜角向量；②从某个像素点开始，逐渐增加倾斜角向量的元素个数，同时对倾斜角向量进行差分，得到新的向量，对新的向量依次取前i个元素的平均数，得到倾斜角变化平均数向量，其中i为整数；③依次对倾斜角向量的每个元素进行判断，首先判断其是否接近0度或90度，对于接近0度或90度的倾斜角的转变不予考虑分割，对于不属于这个范围的元素，进一步观察倾斜角变化平均数向量中的对应元素，如果此元素的值大于平均向量中对应元素的值的2～3倍，则可判断其为可疑点；④对可疑点做进一步的判断，如果可疑点倾斜角的变化趋势相同，则可判断此点为分割点；否则，为干扰点，删除此点重新判断；⑤对分割出来的直线或圆弧做一次相反方向的分割，舍去分割后长度过短的直线或圆弧；所述步骤⑵图像基元匹配，具体按以下步骤进行：①选取若干合适的圆弧和一到二条直线边缘样本；②从端点开始，进行一次边缘跟踪，分别得到两个向量：横坐标组成的x向量和纵坐标组成的y向量，并分别减去它们的平均数以保持它们对原始图形的平移不变；③将两个向量以z=x+y*i组合成新的向量z，其中i为整数；④对向量z取傅立叶变换，得到特征向量direction[]；⑤对特征向量取模，并除以它的第二个元素direction[2]，分别得到训练样本的特征向量；所述⑶建立图像基元关系模型，建立物体由上至下的分解模型，直至得到底层的直线和圆弧，直线和圆弧互相之间具有的空间关系按以下步骤进行判定：①连接的判定：若一条直线或圆弧的端点与另一条直线或圆弧的某一点P1相邻，则它们是连接关系，若P1是端点，则它们为L连接关系，否则为T连接关系；②平行的判定：按组成直线的像素点计算它们的平均倾斜角，若两条直线的平均倾斜角的差小于5度，则判定它们为平行关系；③相切的判定：若存在单向的分割点，则它必为相切关系的分割点；④共线的判定：将已被判定为直线的一组像素点拟合成直线，再计算另一组被判定为直线的像素点到直线的平均距离d1，若d1低于预设阈值ε1，则判定它们为共线关系；⑤同心的判定：设有一随机点P2，它到一条被判定为圆弧的一组像素点的距离为向量d2，以d2的方差作为期望函数，搜索使d2的方差最小的点，作为上述圆弧的圆心，若两条圆弧的圆心之间的距离小于预设阈值ε2，则判定为同心关系；⑥共圆的判定：判定有了圆心之后，通过计算圆弧上像素点到圆心的平均距离得到圆弧的近似半径，若两条同心圆弧之间的半径之差小于预设阈值ε3，则判定它们为共圆关系。