CN115908431B - 一种输变电工程用线缆定位收纳方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输变电工程用线缆定位收纳方法，属于图像数据处理技术领域，该方法步骤包括：获取卷盘收纳线缆后的待检测图像中的绕线区域；在预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测得到多条边缘线；根据每条边缘线上的混乱位置确定第一目标像素点，根据每条边缘线上的正常位置确定多个第二目标像素点；根据每条边缘线上得到的第一目标像素点和第二目标像素点进行曲线拟合，将拟合后的曲线作为每条边缘线的最终边缘线；本发明根据绕线区域中准确的最终边缘线的分布情况，确定待检测图像中输变电用线缆的收纳质量，能避免由于检测出混乱的边缘线，而对线缆的收纳质量进行误判的问题出现。

Description

一种输变电工程用线缆定位收纳方法

技术领域

本发明属于图像数据处理技术领域，具体涉及一种输变电工程用线缆定位收纳方法。

背景技术

输变电工程是输电线路建设和变压器安装工程的统称。输变电工程的电压等级越高，输送的电力越大输送距离越远，在配电变电所中一般高压进线采用线缆，高压进线采用线缆的原因有两个：一是线缆进线不受建筑物等空间限制比较安全；二是线缆芯线间的电容及芯线对地间的电容通常比架空线大，使得线缆对输电线路上的行波有缓冲作用，减少变电所中各电气设备过电压击穿的危险。

在线缆使用完成之后，需要在一定时间内将线缆收纳完成，但是在线缆收纳过程中，易出现收纳卷盘和辅助收纳装置速度不匹配的情况，进而导致在收纳过程中出现线圈缠绕不紧密的情况，导致在后续收纳过程中不断出现收纳问题，收纳卷盘的空间利用率变低，且在收纳完成之后的运输过程中，都极易导致出现收纳卷盘开线、线缆脱盘等严重问题，因此在线缆收纳完成后需要确定线缆的收纳质量。

现有技术中在确定线缆的收纳质量时，先采集收纳卷盘收纳线缆后的图像，之后使用canny算子对图像进行边缘检测，在对图像进行边缘检测时，由于会将线缆绝缘皮外缠绕的一层包装薄膜检测为线缆的边缘点，因此会出现混乱的边缘线，而根据边缘检测中混乱的边缘线无法确定线缆的准确边缘，进而会对输变电用线缆的收纳质量进行误判，造成在不需要收纳调整时进行非必要的调整影响输变电用线缆的收纳效率。

发明内容

本发明提供一种输变电工程用线缆定位收纳方法，用以解决现有技术中在对图像进行边缘检测时易检测出混乱的边缘线，进而对输变电用线缆的收纳质量进行误判的问题。

本发明的一种输变电工程用线缆定位收纳方法采用如下技术方案：

采集卷盘收纳线缆后的待检测图像，并获取待检测图像中的绕线区域；

在预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测得到多条边缘线；

获取每条边缘线上每个边缘点的梯度方向，将每条边缘线上梯度方向不等于预设第一梯度方向阈值的边缘点筛选出作为混乱边缘点，剩余边缘点作为非混乱边缘点；

根据每条边缘线上得到的混乱边缘点得到多条混乱子边缘线；且每一条混乱子边缘线是由多个相邻且连续的混乱边缘点组成；

由每条混乱子边缘线及该混乱子边缘线两侧的非混乱边缘点组成一条延长混乱子边缘线，根据每条延长混乱子边缘线确定一个第一目标像素点；

获取每条边缘线的基准线，根据每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离，计算出每条边缘线的整体偏移距离；

根据每条边缘线的整体偏移距离和绕线区域宽度，得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量；获取每条边缘线上除去多条延长混乱子边缘线的目标边缘线，在目标边缘线上按照第二目标像素点的数量随机选取多个边缘点作为第二目标像素点；

根据每条边缘线上得到的第一目标像素点和第二目标像素点进行曲线拟合，将拟合后的曲线作为每条边缘线的最终边缘线；

根据绕线区域中每条最终边缘线的分布情况，确定待检测图像中输变电用线缆的收纳质量。

进一步地，根据每条延长混乱子边缘线确定一个第一目标像素点的步骤包括：

计算出每条延长混乱子边缘线内包含的全部边缘点的横坐标均值，和每条延长混乱子边缘线内包含的全部边缘点的纵坐标均值；

将每条延长混乱子边缘线对应的横坐标均值作为第一目标像素点的横坐标，将每条延长混乱子边缘线对应的纵坐标均值作为第一目标像素点的纵坐标；

根据一个第一目标像素点的横坐标和纵坐标，确定一个第一目标像素点。

进一步地，每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离的计算步骤为：

由每条边缘线上的第一个边缘点和最后一个边缘点连成一条基准线；

计算出每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的欧式距离，将该欧式距离作为每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离。

进一步地，每条边缘线的整体偏移距离的计算公式为：

其中，表示第条边缘线的整体偏移距离；表示第条边缘线上边缘点的总个数；表示第条边缘线上第个边缘点；表示第条边缘线上第个边缘点与基准线之间的偏移距离。

进一步地，延长混乱子边缘线的长度计算步骤包括：

获取每条混乱子边缘线长度；

对每条混乱子边缘线长度进行归一化处理，得到每条混乱子边缘线归一化长度；

计算出数值1加上每条混乱子边缘线归一化长度的第一和值，将每条混乱子边缘线长度与第一和值相乘得到延长混乱子边缘线的长度。

进一步地，根据每条边缘线的整体偏移距离和绕线区域宽度，得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量的步骤包括：

将每条边缘线的整体偏移距离进行归一化处理，得到每条边缘线的归一化整体偏移距离；

计算出数值1加上每条边缘线的归一化整体偏移距离的第二和值；

将绕线区域宽度与第二和值相乘得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量。

进一步地，预设梯度方向保留条件的获取步骤包括：

计算出每个像素点的相邻像素点与该像素点梯度方向差值绝对值，同时计算出每个像素点的相邻像素点与该像素点梯度方向和值绝对值；

将每个像素点对应的差值绝对值与和值绝对值相加，作为每个像素点对应的梯度方向保留值；

将每个像素点对应的梯度方向保留值不等于预设第一梯度方向阈值的条件，作为对绕线区域每个像素点进行边缘检测的预设梯度方向保留条件。

本发明的有益效果是：

本发明根据线缆表面的聚乙烯延伸包裹方向设置canny算子的梯度方向保留条件，在预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测，能在边缘线中连接真正属于符合要求的边缘点初步保证了对线缆边缘检测的准确性；同时为了进一步确定线缆准确的边缘，本发明获取每条边缘线上的多条混乱子边缘线，当混乱子边缘线确定后对其进行延长得到延长混乱子边缘线，由于延长混乱子边缘线内包含非混乱边缘点，因此根据延长混乱子边缘线能准确得到用于代替混乱片段的最优的第一目标像素点；由于本发明需要利用最小二乘法拟合出准确的线缆边缘线，所以在得到用于代替混乱片段的第一目标像素点后，根据每条边缘线的整体偏移距离和绕线区域宽度，得到从每条边缘线上非混乱区域选取第二目标像素点的数量。

本发明根据每条边缘线上得到的第一目标像素点和第二目标像素点进行曲线拟合，将拟合后的曲线作为每条边缘线的最终边缘线，能准确的获取绕线区域中最终边缘线的分布情况，并且能根据最终边缘线准确的分布情况，确定待检测图像中输变电用线缆的收纳质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种输变电工程用线缆定位收纳方法的实施例总体步骤流程图；

图2为本发明中在方向保留条件下对绕线区域进行边缘检测得到多条边缘线的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种输变电工程用线缆定位收纳方法的实施例，如图1所示，该方法包括：

S1、采集卷盘收纳线缆后的待检测图像，并获取待检测图像中的绕线区域。

本发明首先需要对线缆收纳过程中各种运行的机器参数进行记录，并根据机器运行参数决定当前需要采集图像的时刻。

本发明需要获取的参数分别为：收纳卷盘的半径，单位：米；收纳卷盘的宽度，单位：米；收纳卷盘在收纳过程中的绕速为，单位：圈/分钟；输电用线缆直径，单位：米（其中线缆直径相对于大型收纳卷盘的半径是相对较小，所以在收纳过程中，不考虑收纳一圈完成后，半径增大的情况。（即设定收纳卷盘对线缆收纳一圈的时间是相同的）。绕线辅助器的左右平移速度，单位：米/分钟。

至此，可以得出，收纳卷盘进行收纳时，收纳一层的时间为：

所以在收纳过程中，收纳卷盘的收纳一层的周期为，单位为：分钟，所以以刚开始进行收纳的时间为起始时间节点，获取的时间节点上和的时间节点上的图像，用以后续分析。

输变电工程用线缆在收纳过程中，由于绕线卷盘和辅助绕线器在速度上的不匹配，会导致线缆在收纳过程中会出现诸多收纳质量较差的问题，在后续会对收纳产生很大的影响，所以在收纳卷盘的一个收纳周期内，需要对周期内线缆的绕线质量进行监测，避免在后续收纳周期内因上一个收纳周期内收纳线产生的不良影响导致后续收纳的混乱。

对于线缆绕线周期，一半绕线周期时的图像和周期末端的图像来说，针对其绕线规律对其建立线缆尺寸模型，对其绕线质量进行评价，当图像和尺寸模型匹配度较高时，表明此时收纳过程中无异常情况，但是当图像和尺寸模型匹配度较低时，表明此时收纳过程中出现了收纳问题，应对收纳进行相应调整。

在收纳卷盘正前方架设相应的相机进行拍摄建议架设高度为。在收纳卷盘收纳过程中，获取收纳卷盘的运行一圈的周期和周期末的时间进行拍摄获取图像，并根据自适应阈值分割将收纳卷盘进行分割（收纳卷盘在制造过程中，考虑到监控收纳的问题，会使用色系相差很大的卷盘去收纳线缆，所以在此处使用简单的阈值分割就能分割出已收纳的线缆图像），使用自适应阈值分割后的图像建立掩模，与原图像进行相乘，获取到已收纳的线缆图像，并进行灰度化处理，用作后续分析。

在分析周期时采集到的收纳图像时，应结合缠绕的方向进行，如线缆是以右侧为起始缠绕的位置进行的，因此在分析图像时，只对右侧分割图像进行分析，以右侧的图像为分析对象进行分割得到绕线区域，反之当线缆的缠绕是以左侧为起始缠绕的位置进行缠绕时，应以左侧的图像为分析对象进行分割得到绕线区域。

S2、在预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测得到多条边缘线。

在对图像进行分割并灰度化处理之后，分别获取到分割后的已收纳的线缆图像，符合收纳标准的已收纳线缆的图像，线缆的分布呈现规律性，出现收纳问题时，线缆的分布规律呈现混乱异常。

本发明首先获取正前方相机经过处理后的待检测图像，以周期上的待检测图像为分析对象，首先使用canny算子对其边缘点进行检测，canny算子在检测输变电用线缆时，会将线缆绝缘皮外缠绕的一圈包装薄膜的一些边缘点检测为线缆的边缘点，因此对线缆的边缘进行检测时，对canny算子的检测过程加入额外的抑制条件，即在预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测得到多条边缘线。

预设梯度方向保留条件的获取步骤包括：计算出每个像素点的相邻像素点与该像素点梯度方向差值绝对值，同时计算出每个像素点的相邻像素点与该像素点梯度方向和值绝对值；将每个像素点对应的差值绝对值与和值绝对值相加，作为每个像素点对应的梯度方向保留值；将每个像素点对应的梯度方向保留值不等于预设第一梯度方向阈值的条件，作为对绕线区域每个像素点进行边缘检测的预设梯度方向保留条件。

梯度方向保留值为：

其中，为在canny算子在进行边缘检测时的梯度方向保留值；表示第个像素点的梯度方向；表示第个像素点的梯度方向；预设第一梯度方向阈值为，梯度方向保留条件为当时，对当前边缘点进行保留，否则更换满足当前阈值区间的像素点进行连接。

输变电线缆在制造完成之后，会在表面缠绕一圈低密度聚乙烯包装薄膜，用来增加线缆的抗拉性能，缠绕方向为趋近于线缆的边缘，即和线缆的边缘呈现90°方向，又因为在canny算子进行边缘检测时，由于聚乙烯薄膜沾染灰尘会将薄膜的缠绕方向误判为线缆的边缘方向，即在梯度方向进行选取时，选择的是最大的梯度方向，而真实的边缘点由于梯度幅值小于塑料薄膜的缠绕方向，会沿着缠绕方向进行边缘线的连接，因此在进行梯度幅值进行抑制时，应在边缘点的选取过程中，加入相应的预设梯度方向保留条件。

聚乙烯缠绕方向趋近于垂直边缘点，因此塑料薄膜的缠绕方向即为0°，第个边缘点出的梯度方向，沿着线缆的收纳方向即为90°或是45°，存在45°方向的原因是：不在正视方向上的线缆的边缘点存在弧形，所以边缘点的检测会出现45°；即边缘点的梯度方向只存在两种情况：第个边缘点的梯度方向和第个边缘点的梯度方向分别为90°、45°或是90°、90°，而误将塑料薄膜的缠绕方向视作边缘点的延伸方向是由于第个边缘点的梯度方向和第个边缘点的梯度方向为90°、0°，因此将90°、0°这种情况排除在外即可。

S3、获取每条边缘线上每个边缘点的梯度方向，将每条边缘线上梯度方向不等于预设第一梯度方向阈值的边缘点筛选出作为混乱边缘点，剩余边缘点作为非混乱边缘点。

在步骤S2中使用预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测得到多条边缘线。

通过步骤S2直接获取的边缘曲线，由于在线缆收纳过程中，由于收纳卷盘和辅助绕线器的速度值不匹配，会导致在收纳过程中，线缆之间可能会存在较大的间隙，在进行边缘检测之后，由于存在边缘曲线的“不平整问题”，会导致边缘曲线的拟合质量差，从而导致在判断线缆之间的收纳质量时，线缆边缘判断不准确，导致对收纳质量的判断不准确。因此，对已经在预设梯度方向保留条件下利用canny算子检测出的边缘线，根据边缘线局部的平滑程度，重新进行自适应均值滤波对边缘曲线进行平滑，利用平滑之后的边缘线重新计算相应的线缆之间的距离，从而判断线缆收纳质量好坏。

如图2所示，为在方向保留条件下对绕线区域进行边缘检测得到多条边缘线的示意图，在方向保留条件下对绕线区域进行边缘检测得到多条边缘线，获取每条边缘线上边缘点的数量。对于方向保留的canny边缘算子处理过后的第条边缘线，记边缘线上边缘点的个数为，记第条边缘线上的点的集合为，表示为第条边缘线上的第个像素点，遍历顺序为从上至下，从左至右。

由于输变电线缆在收纳过程中是竖直方向上进行收纳，所以边缘像素点的梯度方向都应是水平方向上的，但是由于线缆在拍摄时，边缘线存在曲线，所以也会存在相应的45°和135°方向上的梯度方向，但是由于线缆的弯曲程度不高，因此边缘点在45°和135°方向上的梯度方向上的边缘线延伸长度较短（即像素点会存在较短的曲线分布，多数都是竖直方向上排列的），因此对第条边缘线上的边缘点进行筛选，将每条边缘线上梯度方向不等于预设第一梯度方向阈值的边缘点筛选出作为混乱边缘点，其中，预设第一梯度方向阈值为90°。因此筛选条件为：梯度方向不为90°方向上的边缘点筛选出作为混乱边缘点，剩余边缘点作为非混乱边缘点。

S4、根据每条边缘线上得到的混乱边缘点得到多条混乱子边缘线；且每一条混乱子边缘线是由多个相邻且连续的混乱边缘点组成。

在步骤S3中得到了混乱边缘点，由多个相邻且连续的混乱边缘点组成一条混乱子边缘线，至此得到第条边缘线上的条混乱子边缘线，记为：

其长度分别记为：

。

S5、由每条混乱子边缘线及该混乱子边缘线两侧的非混乱边缘点组成一条延长混乱子边缘线，根据每条延长混乱子边缘线确定一个第一目标像素点。

对于较长的混乱子边缘线，需要在混乱子边缘线的两侧选取数量多的非混乱边缘点，对于较短的混乱子边缘线，需要在混乱子边缘线的两侧选取数量少的非混乱边缘点，（由于混乱的边缘线无法确定准确的线缆边缘线，因此对相对混乱的边缘片段结合混乱片段临近的理想分布的边缘像素点对混乱片段进行拟合，使用一个边缘点的坐标位置来代替混乱子边缘线准确的确定线缆的边缘线。

延长混乱子边缘线的长度计算步骤包括：获取每条混乱子边缘线长度；对每条混乱子边缘线长度进行归一化处理，得到每条混乱子边缘线归一化长度；计算出数值1加上每条混乱子边缘线归一化长度的第一和值，将每条混乱子边缘线长度与第一和值相乘得到延长混乱子边缘线的长度。

以第个混乱子边缘线为例，对第个混乱子边缘线进行延长得到延长混乱子边缘线，延长混乱子边缘线长度的计算公式为：

其中，表示第条边缘线上的第个混乱子边缘线的延长混乱子边缘线长度；表示第条边缘线上的第个混乱子边缘线；表示归一化函数。

在延长混乱子边缘线长度的计算公式中，当第条边缘线上的第个混乱子边缘线长度越长时，需要延长的边缘点的数量就越多，所以使用函数将第个混乱子边缘线长度进行归一化，函数本身就为单调增函数，能满足延长像素点的数量和片段长度之间额度正比例关系。

根据每条延长混乱子边缘线确定一个第一目标像素点的步骤包括：计算出每条延长混乱子边缘线内包含的全部边缘点的横坐标均值，和每条延长混乱子边缘线内包含的全部边缘点的纵坐标均值；将每条延长混乱子边缘线对应的横坐标均值作为第一目标像素点的横坐标，将每条延长混乱子边缘线对应的纵坐标均值作为第一目标像素点的纵坐标；根据一个第一目标像素点的横坐标和纵坐标，确定一个第一目标像素点。

获取每个混乱子边缘线延长后的延长混乱子边缘线，随后根据延长混乱子边缘线内全部像素点的坐标确定一个第一目标像素点的坐标。

第一目标像素点的坐标计算公式为：

其中，表示延长混乱子边缘线内包含的边缘点数量；表示延长混乱子边缘线内包含的第个边缘点；表示延长混乱子边缘线内第个边缘点的横坐标；表示延长混乱子边缘线内第个边缘点的纵坐标；表示第一目标像素点的横坐标；表示第一目标像素点的纵坐标；第一目标像素点的横坐标和纵坐标为均值计算公式，在此不再赘述。

S6、获取每条边缘线的基准线，根据每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离，计算出每条边缘线的整体偏移距离。

每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离的计算步骤为：由每条边缘线上的第一个边缘点和最后一个边缘点连成一条基准线；计算出每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的欧式距离，将该欧式距离作为每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离。

连接每条边缘线上第一个边缘点和最后一个边缘点形成一条直线，则第条边缘线上第个像素点距离直线之间的偏离距离可计算为：

其中，表示第条边缘线上第个像素点距离直线之间的偏离距离；为由第条边缘线上第一个边缘点和最后一个边缘点确定的直线方程，为第条边缘线上的第个像素点的坐标位置；第条边缘线上的第个像素点与直线方程之间的距离计算公式为现有技术计算公式在此不再赘述。

每条边缘线的整体偏移距离的计算公式为：

其中，表示第条边缘线的整体偏移距离；表示第条边缘线上边缘点的总个数；表示第条边缘线上第个边缘点；表示第条边缘线上第个边缘点与基准线之间的偏移距离。

在每条边缘线的整体偏移距离的计算公式中，先计算出每条边缘线上每个边缘点偏移距离的平均值，之后根据每个边缘点偏移距离与整体偏移距离平均值之间的差值，来表示每条边缘线的整体偏移距离。

S7、根据每条边缘线的整体偏移距离和绕线区域宽度，得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量；获取每条边缘线上除去多条延长混乱子边缘线的目标边缘线，在目标边缘线上按照第二目标像素点的数量随机选取多个边缘点作为第二目标像素点。

根据每条边缘线的整体偏移距离和绕线区域宽度，得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量的步骤包括：将每条边缘线的整体偏移距离进行归一化处理，得到每条边缘线的归一化整体偏移距离；计算出数值1加上每条边缘线的归一化整体偏移距离的第二和值；将绕线区域宽度与第二和值相乘得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量。

每条边缘线上选取第二目标像素点的数量的计算公式为：

其中，表示第条边缘线上选取第二目标像素点的数量；表示绕线区域宽度；表示第条边缘线的整体偏移距离；表示归一化函数。

在每条边缘线上选取第二目标像素点的数量的计算公式中，当第条边缘线上的边缘点和直线之间的总体偏离程度越小，表示当前边缘线上越接近于正视方向，则后续对于边缘线拟合时需要的边缘点的数量就越少，正视方向上的边缘点越趋近于直线，则在进行直线拟合时，只需要少量的直线上的边缘点进行拟合即可；当边缘线上的边缘点和直线之间的总体偏离程度越大，表示当前边缘线上越接近于边缘上的线缆的边缘，则后续对于边缘线拟合时需要的边缘点的数量就越多，边缘上的线缆的边缘线相机进行拍摄时越趋近于曲线，曲线进行边缘线拟合时需要更多的边缘点坐标信息才能进行拟合，拟合的曲线也就越接近于真实的边缘线。

因此对利用图像宽度结合比例关系选取额外像素点的个数。选取方式为：获取每条边缘线上除去多条延长混乱子边缘线的目标边缘线，在目标边缘线上按照第二目标像素点的数量进行平均分配，按等长的距离选取即可。

S8、根据每条边缘线上得到的第一目标像素点和第二目标像素点进行曲线拟合，将拟合后的曲线作为每条边缘线的最终边缘线。

在选取出每条边缘线上的第一目标像素点和第二目标像素点后，使用最小二乘法对第条边缘线上选取出的第一目标像素点和第二目标像素点进行曲线拟合，将拟合后的曲线作为每条边缘线的最终边缘线。

S9、根据绕线区域中每条最终边缘线的分布情况，确定待检测图像中输变电用线缆的收纳质量。

根据绕线区域中每条最终边缘线的分布情况，确定待检测图像中输变电用线缆的收纳质量的步骤包括：由绕线区域中多条最终边缘线组成待检测边缘线图像；获取卷盘收纳线缆后的历史图像数据，从卷盘收纳线缆后的历史图像数据中，人为选取出无线缆重叠、线缆交叉的历史图像作为模板图像，对模板图像进行边缘检测得到模板边缘图像；利用模板边缘图像对待检测边缘线图像进行差分得到差分结果图；若差分结果图中每条最终边缘线差分片段中边缘点的数量小于或等于预设数量阈值时，说明待检测图像中输变电用线缆的收纳质量满足要求；若差分结果图中每条最终边缘线差分片段中边缘点的数量大于预设数量阈值时，说明待检测图像中输变电用线缆的收纳质量不满足要求。

本发明中预设数量阈值为10，若差分结果图中不存在边缘点数量超过10的边缘线差分片段，则表明待检测图像中输变电用线缆的收纳质量满足要求，若差分结果图中存在边缘点数量超过10的边缘线差分片段，则表明此时在首先过程中可能出现松线和重线的收纳问题，可先停止收纳，待人工调节问题线缆后，继续运行收纳过程。

本发明提供一种输变电工程用线缆定位收纳方法，用以确定输变电用线缆的准确边缘，根据准确边缘判断输变电用线缆的收纳质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种输变电工程用线缆定位收纳方法，其特征在于，该方法包括：

采集卷盘收纳线缆后的待检测图像，并获取待检测图像中的绕线区域；

在预设梯度方向保留条件下对绕线区域每个像素点进行边缘检测得到多条边缘线；

获取每条边缘线上每个边缘点的梯度方向，将每条边缘线上梯度方向不等于预设第一梯度方向阈值的边缘点筛选出作为混乱边缘点，剩余边缘点作为非混乱边缘点；

根据每条边缘线上得到的混乱边缘点得到多条混乱子边缘线；且每一条混乱子边缘线是由多个相邻且连续的混乱边缘点组成；

由每条混乱子边缘线及该混乱子边缘线两侧的非混乱边缘点组成一条延长混乱子边缘线，根据每条延长混乱子边缘线确定一个第一目标像素点；

根据每条延长混乱子边缘线确定一个第一目标像素点的步骤包括：

计算出每条延长混乱子边缘线内包含的全部边缘点的横坐标均值，和每条延长混乱子边缘线内包含的全部边缘点的纵坐标均值；

将每条延长混乱子边缘线对应的横坐标均值作为第一目标像素点的横坐标，将每条延长混乱子边缘线对应的纵坐标均值作为第一目标像素点的纵坐标；

根据一个第一目标像素点的横坐标和纵坐标，确定一个第一目标像素点；

获取每条边缘线的基准线，根据每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离，计算出每条边缘线的整体偏移距离；

其中，由每条边缘线上的第一个边缘点和最后一个边缘点连成一条基准线作为每条边缘线的基准线；

根据每条边缘线的整体偏移距离和绕线区域宽度，得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量；获取每条边缘线上除去多条延长混乱子边缘线的目标边缘线；

得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量的步骤包括：

将每条边缘线的整体偏移距离进行归一化处理，得到每条边缘线的归一化整体偏移距离；

计算出数值1加上每条边缘线的归一化整体偏移距离的第二和值；

将绕线区域宽度与第二和值相乘得到每条边缘线上选取第二目标像素点的数量；

在目标边缘线上按照第二目标像素点的数量随机选取多个边缘点作为第二目标像素点；

根据每条边缘线上得到的第一目标像素点和第二目标像素点进行曲线拟合，将拟合后的曲线作为每条边缘线的最终边缘线；

根据绕线区域中每条最终边缘线的分布情况，确定待检测图像中输变电用线缆的收纳质量。

2.根据权利要求1所述的一种输变电工程用线缆定位收纳方法，其特征在于，每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离的计算步骤为：

由每条边缘线上的第一个边缘点和最后一个边缘点连成一条基准线；

计算出每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的欧式距离，将该欧式距离作为每条边缘线上的每个边缘点与基准线之间的偏移距离。

3.根据权利要求1所述的一种输变电工程用线缆定位收纳方法，其特征在于，每条边缘线的整体偏移距离的计算公式为：

其中，表示第条边缘线的整体偏移距离；表示第条边缘线上边缘点的总个数；表示第条边缘线上第个边缘点；表示第条边缘线上第个边缘点与基准线之间的偏移距离。

4.根据权利要求1所述的一种输变电工程用线缆定位收纳方法，其特征在于，由每条混乱子边缘线及该混乱子边缘线两侧的非混乱边缘点组成一条延长混乱子边缘线的步骤包括：

获取每条混乱子边缘线长度；

对每条混乱子边缘线长度进行归一化处理，得到每条混乱子边缘线归一化长度；

计算出数值1加上每条混乱子边缘线归一化长度的第一和值，将每条混乱子边缘线长度与第一和值相乘得到延长混乱子边缘线的长度，得到混乱子边缘线。

5.根据权利要求1所述的一种输变电工程用线缆定位收纳方法，其特征在于，预设梯度方向保留条件的获取步骤包括：

计算出每个像素点的相邻像素点与该像素点梯度方向差值绝对值，同时计算出每个像素点的相邻像素点与该像素点梯度方向和值绝对值；

将每个像素点对应的差值绝对值与和值绝对值相加，作为每个像素点对应的梯度方向保留值；

将每个像素点对应的梯度方向保留值不等于预设第一梯度方向阈值的条件，作为对绕线区域每个像素点进行边缘检测的预设梯度方向保留条件。

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