【杆號識別】基於matlab鐵路接觸網系統杆號識別【含Matlab原始碼 1056期】

阿新 • • 發佈：2021-06-25

一、簡介

基於matlab鐵路接觸網系統杆號識別

二、原始碼


clc;clear;close all;
img_rgb=imread('支柱杆號.png');
I=img_rgb;
%% 灰度化及二值化
I1=rgb2gray(I);
I1=im2bw(I1);
I1=ROI(I1,3,10);
I1=bwareaopen(I1,100);
%% 垂向矯正
tic
BW=edge(I1,'canny');
[H,T,R]=hough(BW);
P=houghpeaks(H,4,'threshold',ceil(0.3*max(H(:))));
lines=houghlines(BW,T,R,P,'FillGap',50,'MinLength',7);
max_len = 0;
hold on;
for k=1:length(lines)
    xy=[lines(k).point1;lines(k).point2];
    len=norm(lines(k).point1-lines(k).point2);
    Len(k)=len;
    if (len>max_len)
        max_len=len;
        xy_long=xy;
    end
end
[~,Index1]=max(Len(:));
K1=-(lines(Index1).point1(2)-lines(Index1).point2(2))/...
    (lines(Index1).point1(1)-lines(Index1).point2(1));
angle=atan(K1)*180/pi;
I1 = imrotate(I1,-angle-90,'loose');
I1=ROI(I1,5,5);
%% 幾何矯正
I1=Ajust(I1);
x=Xtrait(I1);
Lx=length(x);
for i=1:Lx-1
    if x(i)>=x(i+1)
        break
    end
end
nX1=i;
for i=1:Lx-1-nX1
    if x(Lx-i)>=x(Lx-i-1)
        break
    end
end
nX2=Lx-i;
I1=I1(:,nX1:nX2);
%% 移除小物件
I1=~I1;
I1=bwareaopen(I1,400);
I1=~I1;
%% ROI
I1=~I1;
I1=ROI(I1,1,1);
%% 切割
y=Ytrait(I1);
Py0=1;
figure();title('分割後');
for i=1:4
    while ((y(Py0)<1)&&(Py0<length(y)))
        Py0=Py0+1;
    end
    Py1=Py0;
    while (((y(Py1)>=2)&&(Py1<length(y)))||((Py1-Py0)<50))
        Py1=Py1+1;
    end
    Z=I1(Py0:Py1,:,:);
    Py0=Py1;
    subplot(1,4,i),imshow(Z);
    switch strcat('Z',num2str(i))
        case 'Z1'
            PIN1=Z;
        case 'Z2'
            PIN2=Z;
        case 'Z3'
            PIN3=Z;
        otherwise
            PIN4=Z;
    end
end
%% 分割後預處理

n1=CCmatching(PIN1);
n2=CCmatching(PIN2);
n3=CCmatching(PIN3);
n4=CCmatching(PIN4);
marknumber=n1*1000+n2*100+n3*10+n4;
output=num2str(marknumber);
disp(strcat('支柱杆號是：',output));
toc
function y=Xajust(x,m,n)
%%Xajust函式根據hough變換通過識別直線的方法矯正二值化影象x的水平方向
%m表示要提取的直線個數
%n表示figure(n)的n
bw=double(x);
BW=edge(bw,'canny');
[H,T,R]=hough(BW);
figure(n),subplot(1,3,1),imshow(H,[],'XData',T,'YData',R,'InitialMagnification','fit');%'InitialMagnification'是設定圖片顯示初始放大率，100表示100%顯示，這裡的'fit'表示圖片根據視窗的大小來顯示
xlabel('\theta'),ylabel('\rho');
axis on, axis normal,hold on;%axis on表示顯示座標軸上的標記、單位和格柵；axis normal表示恢復座標系的大小，取消對單元格的限制
P=houghpeaks(H,m,'threshold',ceil(0.3*max(H(:))));
x=T(P(:,2)); y = R(P(:,1));
plot(x,y,'s','color','white');
lines=houghlines(BW,T,R,P,'FillGap',50,'MinLength',7);%合併距離小於50的線段，丟棄所有長度小於7的直線段
subplot(1,3,2),imshow(BW),title('直線標識影象');
max_len = 0;
hold on;
for k=1:length(lines)
    xy=[lines(k).point1;lines(k).point2];
    % 標出線段
    plot(xy(:,1),xy(:,2),'LineWidth',2,'Color','green');
    % 標出線段的起始和終端點
    plot(xy(1,1),xy(1,2),'x','LineWidth',2,'Color','yellow');
    plot(xy(2,1),xy(2,2),'x','LineWidth',2,'Color','red');
    len=norm(lines(k).point1-lines(k).point2);
    Len(k)=len;
    if (len>max_len)
        max_len=len;
        xy_long=xy;
    end
end
% 強調最長的部分
plot(xy_long(:,1),xy_long(:,2),'LineWidth',2,'Color','blue');
[~,Index1]=max(Len(:));
% 最長線段的起始和終止點
x1=[lines(Index1).point1(1) lines(Index1).point2(1)];
y1=[lines(Index1).point1(2) lines(Index1).point2(2)];
%% 求得線段的斜率
s_s=zeros(X,1);
s_e=zeros(X,1);
for i=1:X
    for j=1:Y
        if x(j,i)==1
            break;
        end
    end
    s_s(i,1)=j;
end
for i=1:X
    for j=1:Y
        if x(Y-j+1,i)==1
            break;
        end
    end
    s_e(i,1)=Y-j+1;
end