[發明專利]基于紅外圖像智能診斷高壓輸電線路熱缺陷的方法

有效

• 申請號: 201210006788.8
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102565625A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 韓軍;張書鳴;朱國軍;馬行漢
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01J5/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于紅外圖像智能診斷高壓輸電線路熱缺陷的方法，其特征在于操作步驟如下：

步驟1、采用基于線對象感知聚類算法識別線路部件；

步驟2、對識別的線路部件，采用相對溫差法診斷其熱缺陷。

2.如權利要求1所述的基于紅外圖像智能診斷高壓輸電線路熱缺陷的方法，其特征在于所述的步驟1采用基于線對象感知聚類算法的具體步驟如下：

步驟1-1、帶方向的邊緣算子處理紅外圖像，提取出水平線段、垂直線段、斜線段、曲線段，通過最大類間二差法生成紅外二值圖像，記為IB(i,j)表示紅外二值圖像；

步驟1-2、在步驟1-1的紅外二值圖像上，計算每個水平、傾斜、垂直小線段的斜率與截距，將斜率與截距相同的小線段，合并連接為長的直線線段；通過分析小線段共端點的方式來擬合曲線段；

步驟1-3、在步驟1-2紅外二值圖像上垂直等分區域，分析每個區域內的三類小線段分布密度；如存在同時水平、垂直、傾斜線段分布密度較高的區域，確認為包含桿塔的紅外圖像；如桿塔圖像中不存在曲線，確認為包含直線桿塔紅外圖像；桿塔圖像中存在曲線，確認為包含耐張桿塔紅外圖像；?

步驟1-4、將水平線段與傾斜線段中，斜率近似相同，截距不同的線段歸類為平行線組；并確認為導線組；

步驟1-5、依據步驟1-3與步驟1-4，在確認包含直線桿塔的紅外圖像中，如存在兩組平行導線，判斷相鄰端點接近程度，同時相對擴展導線，使這兩組導線相交，在交點的垂直方向存在合成絕緣子，推理出合成絕緣子位置，作為識別的合成絕緣子部件；如存在一組平行導線，與桿塔區域相鄰的端點，按16*8大小像素區域擴展其端點，使其有效擴展到線路部件之間的接觸區域；

步驟1-6、依據步驟1-3與步驟1-4，在確認包含耐張桿塔的紅外圖像中，如存在平行導線組，判決與曲線相鄰導線端點，該端點平行延長方向上存在玻璃絕緣子部件，推理出玻璃絕緣子位置，作為識別的玻璃絕緣子部件；

步驟1-7、將識別的導線、引流線、絕緣子位置坐標用獨立的連通區域結構管理。

3.如權利要求2所述的基于紅外圖像中智能診斷高壓輸電線路熱缺陷的方法，其特征在于所述步驟2對識別的線路部件，采用相對溫差法診斷其熱缺陷的具體步驟如下：

步驟2-1，讀取識別的每個部件區域，依據其區域像素坐標，從紅外溫度圖像IW（i,j）上，讀取該區域內實際的溫度值，對導線部件采用分塊自動找出最高溫度值，對絕緣子部件依據連通性，自動找出最高溫度值，記為T_{max_hot}；

步驟2-2、以最高溫度像素為種子點，采用區域生長方法，以低于最高溫度5度作為邊界判決條件，生成最高溫度的連通區域，如這個最高溫度區域大小數目與該部件區域大小數目近似一致，則該部件溫度正常，則結束診斷；如最高溫度區域大小數目明顯小于該部件區域大小數目，將該部件最高溫度區域外像素作為一個區域，轉入步驟2-3；

步驟2-3、對這個部件區域在紅外溫度圖像IW（i,j）上生成兩個溫度連通區域：一個是最高溫度的連通區域，另一個是由除最高溫度外像素組成的溫度連通區域，計算最高溫度連通區域內溫度的平均值AVG_T_max，計算除最高溫度外像素組成的溫度連通區域內溫度的平均值AVG_T_ref，做如下計算：

；

步驟2-4、依據診斷該部件熱缺陷：

??如：?，則該部件有輕微接觸隱患，即一般熱缺陷；

??如：，則該部件有重大缺陷；

??如：，則該部件為緊急缺陷；

步驟2-5、依據上述步驟2-1到步驟2-4，對其他識別部件進行熱缺陷診斷。