申请/专利权人：中国长江三峡集团有限公司

申请日：2022-01-09

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN114463648B

主分类号：G06V20/17

分类号：G06V20/17;G06V20/40;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/56;G06V10/44;G06Q50/06;G07C1/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.05.27#实质审查的生效;2022.05.10#公开

摘要：一种基于纯视觉的保持风机叶片位于相机视野中间的方法，它提供了一种在无人机上挂载电控云台，通过云台来控制高分辨率相机的拍摄角度从而用于跟踪叶片，使之保持在相机视野中间的技术，其目的是为了解决现有的叶片图像拍摄里不能始终保持风机叶片位于相机视野中间而导致的不利于准确拼接和有效识别叶片的问题。

主权项：1.一种基于纯视觉的保持风机叶片位于相机视野中间的方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤1：使用相机对处于正前方的风机叶片拍摄，对视频流中初始阶段的初始目标帧图像进行分割，提取图像中叶片区域的中轴线并在中轴线上找到两个特殊点Pa和Pb作为感兴趣区域的定位点，同时根据叶片区域宽度大小预设一个宽度值width，而对于视频流的后续图像帧，将其由RGB色彩空间转变到HSV色彩空间；步骤2：对于步骤1设定的定位点位置信息和宽度信息，计算风机叶片区域内部的矩形感兴趣区域，通过遍历该矩形感兴趣区域的HSV颜色空间各通道数值来设定要分割的HSV各通道阈值范围；步骤3：根据步骤2设定的阈值范围，在当前图像帧上找到属于风机叶片区域的外轮廓；步骤4：在最终的轮廓分割图上计算叶片的左侧边缘线，右侧边缘线，并计算出叶片区域的中轴线和叶片区域的中心点，从而根据叶片区域的中心点和图像中间点之间的偏移量来调整电控云台的姿态，实现相机拍摄角度的调整；在步骤2中，在设定要分割的HSV各通道阈值范围时，采用以下步骤：步骤2.1：连接Pa和Pb两个特殊点计算其单位向量和对应的垂向量，再根据图像上风机叶片宽度值的大小选取一个合适的矩形感兴趣区域宽度width，分别计算出左上端点右上端点和左下端点右下端点的位置，由这四个位置点确定矩形范围，该矩形范围属于图像风机叶片区域内部；步骤2.2：对由步骤2.1计算得到的矩形区域，对该区域上各个像素点的HSV通道数值进行遍历，确定H通道的最小最大值lowH和maxH，S通道上的最小最大值lowS和maxS，V通道上的最小最大值lowV和maxV，这三对数值设置为该图像帧上的HSV颜色空间分割阈值范围；在步骤3中，在找到属于风机叶片区域的外轮廓时，采用以下步骤：步骤3.1：首先遍历图像各个像素点，如果该像素点上的HSV通道各个通道数值满足如下条件，则保留该像素点，否则该像素点不予考虑，将通道数值改为0，0，0， 其中，Hi,jvalue，Si,jvalue和Vi,jvalue分别表示图像第i行第j列的像素点在HSV颜色空间上各通道的具体数值大小；步骤3.2：由步骤3.1可得到初步分割后的图像，之后再对该图采用形态学方法进行后处理，对图像做先腐蚀后膨胀的开运算，消除多余的杂点和噪声点；再对图像做先膨胀后腐蚀的闭运算来填补内部空洞，基于风机叶片所占平面图像空间最多这一先验信息，寻找最大连通域并保留，以此作为最终的图像分割结果。

全文数据：

权利要求：

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