[發(fā)明專利]一種輸電線路直升機(jī)巡檢的圖像分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310129168.8
• 申請(qǐng)日: 2013-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103198326A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚凌輝;王亞利;高勇;劉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州捷尚智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)輸電線路智能巡檢技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種輸電線路直升機(jī)巡檢的圖像分類方法。

背景技術(shù)

輸電線路要穿越各種復(fù)雜的地理和氣象環(huán)境，這為輸電線路的日常巡檢工作帶來(lái)很大的困難。傳統(tǒng)的人工巡檢，安全隱患多、效率低。近年來(lái)，人們致力于開(kāi)發(fā)智能化的輸電線路巡檢方法。

專利“高壓線路運(yùn)行狀態(tài)巡檢方法（公開(kāi)號(hào)：CN102097765A）”利用可無(wú)線遠(yuǎn)程遙控在架空地線上行走的裝置攜帶攝像設(shè)備進(jìn)行設(shè)備巡檢；該裝置還處于試驗(yàn)階段，未廣泛使用。

專利“一種基于GPRS的輸電線路覆冰監(jiān)測(cè)裝置（授權(quán)公開(kāi)號(hào)：CN201527279U）”、“一種輸電線路塔線體系狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置（公開(kāi)號(hào)：CN102042885A）”、“智能輸電線路綜合在線監(jiān)測(cè)裝置（授權(quán)公開(kāi)號(hào)：CN2016808529U）”、“輸電線路交叉跨越監(jiān)測(cè)裝置（授權(quán)公開(kāi)號(hào)：CN202421411U）”、“高壓輸電線路實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置（公開(kāi)號(hào)：CN102624098A）”、“一種輸電線路垂直檔距測(cè)量裝置（授權(quán)公開(kāi)號(hào)：CN202522221U）”通過(guò)在塔桿和導(dǎo)線上設(shè)置多種傳感器，分析和記錄塔桿和導(dǎo)線的狀態(tài)，如導(dǎo)線的覆冰、舞動(dòng)、微風(fēng)振動(dòng)、垂弧、交叉跨越和塔桿的傾斜狀態(tài)，來(lái)監(jiān)測(cè)輸電線路；這種方法需要在每一段導(dǎo)線和每一個(gè)塔桿上安裝多種傳感器，增加了設(shè)備成本。

專利“電力線巡檢直升機(jī)的導(dǎo)航方法及裝置（公開(kāi)號(hào)：CN101833102A）”、“直升機(jī)巡檢電力線路的鎖定跟蹤方法（公開(kāi)號(hào)：CN101833099A）”、“一種無(wú)人機(jī)輸電線路航巡系統(tǒng)（授權(quán)公開(kāi)號(hào)：CN202197057U）”、“四旋翼無(wú)人機(jī)輸電線路桿塔智能巡檢系統(tǒng)（授權(quán)公開(kāi)號(hào)：CN202423959U）”利用直升機(jī)或無(wú)人機(jī)攜帶可見(jiàn)光、紅外、紫外等設(shè)備，沿著輸電線路拍攝塔桿和輸電線的圖像或記錄檢測(cè)結(jié)果；專利“絕緣子輪廓的快速圖像識(shí)別方法（公開(kāi)號(hào)：CN101620676A）”利用圖像處理技術(shù)，在直升機(jī)拍攝的圖像上定位絕緣子。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種輸電線路直升機(jī)巡檢的圖像分類方法。

本發(fā)明是對(duì)直升機(jī)巡檢過(guò)程中拍攝的可見(jiàn)光圖像進(jìn)行分類，這些圖像中記錄了輸電線路上的塔桿、導(dǎo)線及其元件的可見(jiàn)光信息。由于輸電線路沿途的地貌千差萬(wàn)別，拍攝到的圖像背景較復(fù)雜。

本發(fā)明擬對(duì)直升機(jī)巡檢的輸電線路圖像做如下分類：

（1）塔桿圖像：含有全部或部分塔桿的圖像；

（2）導(dǎo)線圖像：不含塔桿、含有導(dǎo)線的圖像；

（3）其他圖像：不含塔桿、不含導(dǎo)線的圖像；

其中導(dǎo)線圖像，又可分為以下幾類：

（1）非空導(dǎo)線：導(dǎo)線上有元件或其他物體的導(dǎo)線圖像；

（2）空導(dǎo)線：導(dǎo)線上無(wú)元件或其他物體的導(dǎo)線圖像。

在已知直升機(jī)巡檢拍攝的可見(jiàn)光圖像I，寬Width，高Height，其具體的分類方法如下：

步驟一：對(duì)輸入圖像I進(jìn)行LoG變換，以提取圖像中的條形形狀，得到條形掩膜BarMask。

步驟二：對(duì)條形掩膜下的圖像，采用邊緣檢測(cè)方法，提取邊緣；對(duì)邊緣采用Hough變換類方法檢測(cè)直線段；根據(jù)直線段的方向、數(shù)量和長(zhǎng)度，判斷圖像I中是否有塔桿存在。

塔桿存在的判據(jù)：同時(shí)存在水平和垂直方向的直線段且垂直方向的直線段長(zhǎng)于水平方向的直線段；當(dāng)滿足該判據(jù)時(shí)，判斷圖像I為塔桿圖像，當(dāng)不滿足上述判據(jù)時(shí)，繼續(xù)步驟三。

步驟三：在條形掩膜下的圖像上判斷是否為導(dǎo)線圖像，具體是：

對(duì)條形掩膜下的圖像，求梯度方向；設(shè)導(dǎo)線為水平方向，保留條形掩膜下梯度方向?yàn)榇怪狈较虻南袼兀玫綄?dǎo)線掩膜WireMask。

標(biāo)記導(dǎo)線掩膜WireMask的連通區(qū)域；當(dāng)導(dǎo)線掩膜WireMask中某連通區(qū)域的寬度大于圖像寬度Width的T1時(shí)，判斷圖像I為導(dǎo)線圖像，轉(zhuǎn)步驟四；當(dāng)導(dǎo)線掩膜WireMask中所有連通區(qū)域的寬度均不大于圖像寬度Width的T1時(shí)，判斷圖像I為其它圖像，T1為分?jǐn)?shù)。

步驟四：判斷導(dǎo)線上是否有元部件或其它物體，具體是：首先在圖像I中精確定位該導(dǎo)線的像素，然后統(tǒng)計(jì)該導(dǎo)線上像素灰度值的變化；當(dāng)某一導(dǎo)線上的像素灰度值變化超過(guò)設(shè)置閾值時(shí)，判斷圖像為非空導(dǎo)線圖像；否則判斷圖像為空導(dǎo)線圖像。

本發(fā)明的有益效果：可對(duì)大量的巡檢圖像分類和過(guò)濾，簡(jiǎn)化了后續(xù)的人工或軟件實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)和識(shí)別工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。