本發(fā)明涉及一種憎水性圖像光照不均勻的濾波算法，屬于高電壓復(fù)合材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在復(fù)合絕緣子憎水性圖像的獲取過程中，憎水性圖像往往會(huì)受到光照等客觀因素影響，引起憎水性圖像亮度不均衡，進(jìn)而會(huì)影響憎水性圖像目標(biāo)檢測及分析。圖像灰度值不僅僅是由光照函數(shù)(入射光)決定，而且還與反射函數(shù)有關(guān)。光照強(qiáng)度一般具有一致性，在空間上通常具有緩慢變化的性質(zhì)，然而不同的材料或物體表面附有污穢等常引起反射率急劇變化，相應(yīng)地圖像的灰度值也隨之改變。

實(shí)際情況中，獲取光照強(qiáng)度分布函數(shù)非常困難，但如果根據(jù)一定準(zhǔn)則應(yīng)用相關(guān)曲面對(duì)光照部分最佳近似，則可以將原圖像減去光照部分就可以得到補(bǔ)償后圖像，這將有利于復(fù)合絕緣子憎水性目標(biāo)檢測與分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種憎水性圖像光照不均勻的濾波算法，為供電部門開展復(fù)合絕緣子憎水性等級(jí)判定提供依據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述算法采用光照不均勻?yàn)V波算法得到補(bǔ)償后憎水性圖像。所述算法設(shè)定憎水性圖像光照不均勻噪聲模型為純加性模型，即原圖像減去光照部分噪聲就可以得到補(bǔ)償后圖像，通過控制節(jié)點(diǎn)數(shù)，根據(jù)最小二乘準(zhǔn)則，采用B樣條插值函數(shù)不斷逼近構(gòu)建憎水性圖像背景光照不均勻部分，直到光補(bǔ)償效果達(dá)到應(yīng)用要求為止。

本發(fā)明一種憎水性圖像光照不均勻的濾波算法的步驟如下：

(1)確定B樣條插值函數(shù)，給定(m+1)×(n+1)個(gè)點(diǎn)d_i，j的陣列(i＝0,1,2..m,j＝0,1,2…n)，參數(shù)u和v的節(jié)點(diǎn)矢量U＝(u₀≤u₁…u_m+k+1)，V＝(v₀≤v₁…v_m+k+1)；則張量積形式的參數(shù)為k×h階的B樣條曲面為如下公式：

$P(u,v)={\Σ}_{i=0}^n{\Σ}_{j=0}^m{d}_{ij}{B}_{i,k}\left(u\right)B_{j,h}\left(v\right),u_k\≤u\≤u_{m+1},v_k\≤v\≤v_{m+1}$

其中(m+1)×(n+1)個(gè)d_i，j為控制頂點(diǎn)，B_i，k(u)、B_j，h(v)分別為關(guān)于節(jié)點(diǎn)向量U、V的k階和h階的B樣條基函數(shù)；

(2)控制頂點(diǎn)的數(shù)量可以調(diào)節(jié)曲面的光滑度及靈活度，假如背景變化較大，則控制頂點(diǎn)數(shù)要相應(yīng)增加；

(3)背景初始化置零，在初次迭代中，光照補(bǔ)償效果并不十分理想，接著下一次迭代，如果B樣條曲面與背景最小方差小于某一閾值或迭代次數(shù)超過設(shè)定值，終止迭代；

(4)如果B樣條曲面與背景最小方差大于某一閾值或迭代次數(shù)未超過設(shè)定值，將B樣條曲面賦予背景，設(shè)定補(bǔ)償圖像中所有大于補(bǔ)償圖像均差與某個(gè)常數(shù)之積的像素認(rèn)為是前景且被標(biāo)識(shí)，在下一次迭代中，B樣條曲面設(shè)計(jì)只考慮沒有被標(biāo)識(shí)為前景的像素；一般經(jīng)過在4-10迭代后，收斂非?？焖偾已a(bǔ)償效果可達(dá)到應(yīng)用要求。

本發(fā)明的有益效果是，采用本發(fā)明后，對(duì)憎水性圖像濾波效果明顯，憎水性圖像光照部分能夠有效的去除；處理后的憎水性圖像有利于復(fù)合絕緣子憎水性目標(biāo)檢測與分析。本發(fā)明方法適用于高電壓運(yùn)維檢修。

附圖說明

圖1為憎水性圖像光照不均勻的濾波算法流程圖；

圖2(1)為憎水性圖像原圖；

圖2(2)為憎水性圖像背景部分圖；

圖2(3)為憎水性圖像補(bǔ)償后圖像。

具體實(shí)施方式

憎水性圖像光照不均勻的濾波算法流程如圖1所示。

本實(shí)施例憎水性圖像光照不均勻的濾波算法的具體實(shí)施方式如下：

(1)確定B樣條插值函數(shù)，給定(m+1)×(n+1)個(gè)點(diǎn)d_i，j的陣列(i＝0,1,2..m,j＝0,1,2…n)，參數(shù)u和v的節(jié)點(diǎn)矢量U＝(u₀≤u₁…u_m+k+1)，V＝(v₀≤v₁…v_m+k+1)。則張量積形式的參數(shù)為k×h階的B樣條曲面為如下公式：

$P(u,v)={\Σ}_{i=0}^n{\Σ}_{j=0}^m{d}_{ij}{B}_{i,k}\left(u\right)B_{j,h}\left(v\right),u_k\≤u\≤u_{m+1},v_k\≤v\≤v_{m+1}$

其中(m+1)×(n+1)個(gè)d_i，j為控制頂點(diǎn)，B_i，k(u)、B_j，h(v)分別為關(guān)于節(jié)點(diǎn)向量U、V的k階和h階的B樣條基函數(shù)。

(2)控制頂點(diǎn)的數(shù)量可以調(diào)節(jié)曲面的光滑度及靈活度，假如背景變化較大，則控制頂點(diǎn)數(shù)要相應(yīng)增加。

(3)背景初始化置零，在初次迭代中，光照補(bǔ)償效果并不十分理想，接著下一次迭代，如果B樣條曲面與背景最小方差小于某一閾值或迭代次數(shù)超過設(shè)定值，終止迭代。

(4)如果B樣條曲面與背景最小方差大于某一閾值或迭代次數(shù)未超過設(shè)定值，將B樣條曲面賦予背景，設(shè)定補(bǔ)償圖像中所有大于補(bǔ)償圖像均差與某個(gè)常數(shù)之積的像素認(rèn)為是前景且被標(biāo)識(shí)，在下一次迭代中，B樣條曲面設(shè)計(jì)只考慮沒有被標(biāo)識(shí)為前景的像素。一般經(jīng)過在4-10迭代后，收斂非常快速且補(bǔ)償效果可達(dá)到應(yīng)用要求。

本實(shí)施例憎水性圖像原圖如圖2(1)所示，憎水性圖像背景部分如圖2(2)所示，憎水性圖像補(bǔ)償后圖像如圖2(3)所示。