(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210682770.3 (22)申请日 2022.06.17 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114782419 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 山东水利建 设集团有限公司 地址 272000 山东省济宁市太白楼西路195 号 (72)发明人 智绪东　王久桥　 (74)专利代理 机构 青岛致嘉知识产权代理事务 所(普通合伙) 3723 6 专利代理师 吴杉 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/40(2017.01)G06T 7/73(2017.01) G06T 7/90(2017.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/74(2022.01) (56)对比文件 CN 113393538 A,2021.09.14 CN 111914747 A,2020.1 1.10 CN 111968100 A,2020.1 1.20 CN 110672076 A,2020.01.10 CN 110390669 A,2019.10.2 9 KR 100731301 B1,20 07.06.21 JP 2019120 036 A,2019.07.2 2 李晴 等.基 于数字图像技 术的闸门位移量 自动检测研究. 《中国优秀硕士学位 论文全文数 据库 工程科技 II辑》 .2007, 王永亮等.前坪水库弧形闸门安装中三维检 测技术应用. 《中国水利》 .2020,(第18 期), 审查员 丁蓬莉 (54)发明名称 一种水利建 设倾斜度检测方法 (57)摘要 本发明涉及图像处理技术领域， 具体涉及一 种水利建设倾斜度检测方法， 该方法包括获取多 帧连续的闸门图像， 对图像进行分割获取边缘像 素块， 根据边缘像素块在列像素方向上相邻的两 像素块的灰度差异计算边缘像素块的灰度差异， 根据灰度差异及灰度差异阈值确定目标边缘像 素块， 根据三角形搜索算法确定目标边缘像素块 在搜索模板内的搜索区域， 根据搜索区域内的像 素块与目标边缘像素块的相似度确定最终像素 块， 根据最终像素块与目标边缘像素块对应的映 射像素块的位置确定实际移动距离， 根据实际移 动距离与标准距离的距离差确定闸门是否修缮， 本发明方法提高了检测结果的准确性， 从而保证 了闸门使用的安全性。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114782419 B 2022.08.23 CN 114782419 B 1.一种水利建 设倾斜度检测方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 获取闸门上升时多帧连续的闸门图像及其灰度图； 将上升时的第 一帧闸门图像的灰度图分割成多个均匀大小的像素块， 分割后的图像进 行边缘检测得到边 缘像素点所在的像素块记为 边缘像素块； 根据边缘像素块及其列像素方向上相邻的两像素块内像素点的灰度值计算每个边缘 像素块的灰度差异， 根据灰度差异及灰度差异阈值确定目标边 缘像素块； 获取目标边缘像素块在 当前帧闸门图像的等位置投影的映射像素块， 根据映射像素块 的位置在当前帧闸门 图像内设定三角形搜索算法的搜索模板， 根据三角形搜索算法确定目 标边缘像素块在搜索模板内的搜索区域； 计算搜索区域内的每个像素块与目标边缘像素块的第 一相似度， 将最大的第 一相似度 对应的像素块记为最 终像素块， 根据每个目标边缘像素块的映射像素块及其对应的最终像 素块的坐标计算目标边 缘像素块至当前帧闸门图像对应时间的实际移动距离； 根据闸门运行速度及当前帧闸门图像的时间计算闸门图像内每个目标边缘像素块的 标准距离， 获取每个实际距离和对应标准距离的距离差， 根据每个距离差及预设的距离差 阈值确定闸门在上升时的速度是否需要调整， 同时判断完成开闸后该闸 门是否需要进 行修 缮。 2.根据权利要求1所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 根据边缘像素块 及其列像素方向上相 邻的两像素块内像素点的灰度值计算每个边缘像素块的灰度差异， 根 据灰度差异及灰度差异阈值确定目标边 缘像素块的步骤 包括： 分别获取边 缘像素块、 其列像素 方向上的相邻的像素块内所有像素点的灰度均值； 分别计算边缘像素块内所有像素点的第 一灰度均值、 其列像素方向上的每个相邻 像素 块内所有像素点的第二灰度均值； 获取第一灰度均值与每 个第二灰度均值的绝对值； 对所有绝对值 求和并求平均得到的值即为该边 缘像素块的灰度差异； 当边缘像素块的灰度差异大于灰度差异阈值时， 将该边缘像素块记为目标边缘像素 块； 当边缘像素块的灰度差异小于灰度差异阈值时， 将该边 缘像素块去除。 3.根据权利要求1所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 根据映射像素块 的位置在当前帧闸门图像内设定三角形搜索算法的搜索模板的步骤 包括： 根据闸门的运动方向确定三角形搜索算法的搜索模板为倒三角形模板； 并在倒三角形模板中朝向运动方向的边上按照像素块的分布位置均匀选取五个像素 块作为模板像素块； 以映射像素块的位置作为倒三角形模板的搜索窗口起点在当前帧闸门图像内设定的 倒三角形模板 。 4.根据权利要求3所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 根据三角形搜索 算法确定目标边 缘像素块在搜索模板内的搜索区域的步骤 包括： 计算目标边 缘像素块与当前帧闸门图像中搜索模板中的模板像素块的第二相似度； 将最大的第二相似度对应的模板像素块记为初始像素块； 根据初始像素块、 与初始像素块相邻的模板像素块及映射像素块的位置获取搜索区权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114782419 B 2域。 5.根据权利要求4所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 计算目标边缘像 素块与当前帧闸门图像中搜索模板中的模板像素块的第二相似度的步骤 包括： 获取目标边缘像素块与模板像素块中每个对应位置像素点的灰度差值； 根据目标边缘 像素块与模板像素块中所有对应位置像素点的灰度差值获取目标边缘像素块与模板像素 块的灰度差异值； 获取目标边缘像素块在当前帧闸门图像中位置对应的像素块， 并记为映射像素块； 获 取映射像素块与模板像素块之间连线， 计算连线与闸门运动方向的垂直方向的夹角； 计算 映射像素块与模板像素块的夹角与闸门运动方向的角度差异值； 调换映射像素块与模板像素块的位置， 根据映射像素块、 模板像素块调换位置后像素 点的灰度值计算映射像素块、 模板像素块调换位置后的每列像素 的排列熵， 根据映射像素 块、 模板像素块调换位置后的每列像素的排列 熵计算目标边缘像素块与模板像素块的纹理 差异值； 根据纹理差异值、 角度差异值及灰度差异值计算目标边缘像素块与模板像素块的第 二 相似度。 6.根据权利要求5所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 根据计算第 二相 似度的步骤计算搜索区域内的每 个像素块与目标边 缘像素块的第一相似度。 7.根据权利要求5所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 计算连线与闸门 运动方向的垂直方向的夹角的步骤 包括： 在当前帧闸门图像建立 坐标系； 获取坐标系中映射像素块、 每 个模板像素块的坐标； 根据映射像素块、 模板像素块的坐标计算映射像素块与模板像素块的连线与闸门运动 方向的垂直方向的夹角。 8.根据权利要求5所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 分别计算映射像 素块、 模板像素块调换位置后的每列像素的排列熵的步骤 包括： 分别获取映射像素块、 模板像素块调换位置后在列像素 方向相邻的两个 像素块； 获取映射像素块与其相邻两个 像素块的每列像素的灰度值； 根据映射像素块与其相邻两个像素块的每列像素的灰度值计算每列像素的第一排列 熵； 获取模板像素块与其相邻两个 像素块的每列像素的灰度值； 根据模板像素块与其相邻两个像素块的每列像素的灰度值计算每列像素的第二排列 熵。 9.根据权利要求8所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 根据映射像素 块、 模板像素块调换位置后的每列像素的排列熵计算纹 理差异值的步骤 包括： 计算每列像素的第一 排列熵与对应列像素的第二 排列熵的差值； 根据所有对应列像素的差值计算纹 理差异值。 10.根据权利要求1所述的一种水利建设倾斜度检测方法， 其特征在于， 根据每个距离 差及预设的距离差阈值确定闸 门在上升时的速度是否需要调整， 同时判断完成开闸后该闸 门是否需要 进行修缮的步骤 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114782419 B 3