基于梯度对称性的无人机影像电力线自动提取方法

杨 亮，李辉芳，江万寿，谭 波，周伟才，刘丙财

(1.武汉大学 测绘遥感信息工程国家重点实验室， 湖北 武汉 430079；2.深圳供电局有限公司， 广东 深圳 518000)

0 引 言

电力系统的巡检是输电线路维护的重要手段，是电力系统安全稳定运行的重要保障，对于提高应对自然灾害的能力，确保电网安全稳定运行具有重大意义[1]。近年来，国内外有很多利用航拍影像提取电力线的方法与技术[2-10]。然而，在这些算法中，都存在无法有效处理背景线特征，或者电力线提取准确性低的问题。

文献[4]提出一种基于区域增长和Ridge-Based Line Detector的电力线提取方法，然而该方法仅仅适用于背景较为简单的情况[4]，缺乏有效的去噪能力，无法甄别筛选电力线线特征，排除非电力线线特征（如杆塔和道路等）的干扰，抗噪性较差；文献[6][9]提出了一种基于ratio-radon和卡尔曼滤波跟踪的电力线提取方法，但是该算法需要影像中电力线方向作为先验知识，只适用于处理所有影像中电力线方向相同的情况[9]，然而，在实际应用中，转角塔的存在会使得电力塔两侧的电力线方向发生变化，可靠性差；文献[10]提出一种基于ratio边缘检测算子和Ransac算法的电力线自动提取算法，但是算法在Ransac抽取电力线点，并用这些点拟合二次电力曲线的过程中，舍弃了一组内多个分裂导线，只用一条导线代替多个分裂导线[10]，造成提取的电力线数量不完整问题，精度低。在电力线提取的算法中，较为通用的是ratio-radon[6]-[9]算法，其首先利用ratio算法[11]提取电力线像素点，然后利用radon变换算法提取并连接电力线。……