[發(fā)明專利]基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711056693.6
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107833211B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃嘉;丁建波;任剛;朱海峰;馬玲官;谷振富;龍福海;李國賓;許翔;李世昌;溫佩佩
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)新源控股有限公司;河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司;安徽南瑞繼遠電網(wǎng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/194;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

紅外圖像采集裝置對輸電線路上的絕緣子進行圖像采集形成測試圖像并傳送出去；

中央處理單元接收測試圖像并進行預(yù)處理得到預(yù)處理紅外圖像；

獲取預(yù)處理紅外圖像的特征區(qū)域和特征點；

對絕緣子進行定位獲取絕緣子區(qū)域；

對絕緣子進行分割；

對零值絕緣子判斷，若存在零值絕緣子，則工控機發(fā)出報警聲音，否則不作響應(yīng)；

所述獲取預(yù)處理紅外圖像的特征區(qū)域和特征點，具體包括：采用Hessian-Affine區(qū)域檢測算法對預(yù)處理紅外圖像進行檢測得到特征區(qū)域，并獲得特征區(qū)域的特征點，通過特征點判斷絕緣子特征；

所述通過特征點判斷絕緣子特征，具體包括：假設(shè)任意一個特征區(qū)域中包含n個特征點；利用GLOH描述子對n個特征點進行描述，得到n個特征向量；記第j個特征向量為T_j，1≤j≤n；通過與字典進行匹配，消除非絕緣子特征，其中字典是通過PC機利用K-means聚類方法訓(xùn)練所得：

式(1)中，L為字典，表示第i個類的平均值，μ_i為第i個類的匹配閾值，匹配閾值μ_i為第i個類中所有特征向量與第i個類的平均值之間差值的最大模；

利用式(2)計算測試圖像的特征區(qū)域中任意一個像素點(x,y)的投票值V(x,y)：

式(2)中，x_h和y_h表示更新后的特征向量中第h個絕緣子特征在測試圖像中所對應(yīng)的像素點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，1≤h≤H，H表示絕緣子特征的總數(shù)；σ表示特征區(qū)域的尺度；

判斷V(x,y)是否大于等于所設(shè)定的閾值，若大于等于，則表示像素點(x,y)屬于絕緣子所在的區(qū)域，并保留像素點(x,y)；否則，表示像素點(x,y)為非絕緣子所在的區(qū)域的像素點；

對每個特征區(qū)域進行檢測，從而完成測試圖像的所有特征區(qū)域中所有像素點的檢測，并得到絕緣子區(qū)域；

所述絕緣子分割，具體包括以下步驟：

將絕緣子區(qū)域像素點v，取其8鄰域點為x₁,x₂,…,x₈，構(gòu)造一個星圖S，即所有鄰域點都和v相連，邊vx_l的權(quán)值為r_l＝|g(v)-g(x_l)|,l＝1,2,…,8，其中g(shù)(v)為點v的灰度值；

求S的線圖L(S)，由于vx₁,vx₂,…,vx₈中的任意兩條邊都是關(guān)聯(lián)的，L(S)是一個8階的完全圖，對L(S)構(gòu)造賦權(quán)鄰接矩陣A，其元素

A是一個實對稱的矩陣，對A進行譜分解，可獲得8個實特征值λ₁(v)≥λ₂(v)≥…≥λ₈(v)，利用λ₁(v)代替v的灰度值，取前10％最大的λ₁對應(yīng)像素點作為邊界點；

平面離散點集的邊界搜索算法搜索出圖像的初始邊界；

依據(jù)初始邊界，利用GVF Snake模型提取絕緣子串的輪廓線，對絕緣子進行分割。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測方法，其特征在于，所述預(yù)處理紅外圖像是通過對測試圖像進行中值濾波和直方圖均衡化處理得到的圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測方法，其特征在于，所述零值絕緣子判斷，具體包括：

計算絕緣子串的統(tǒng)計直方圖；

將統(tǒng)計直方圖的各個峰值區(qū)域進行比較，如存在某個峰值區(qū)域的值明顯小于其他區(qū)域，則可判定該絕緣子為零值絕緣子。

4.基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測裝置，其特征在于，包括：

紅外圖像采集裝置，采集紅外圖像數(shù)據(jù)，通過HDMI接口傳送；

中央處理單元，用于接收紅外圖像采集裝置的采集數(shù)據(jù)，通過采用如權(quán)利要求1-3中任一所述的基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測方法進行檢測，依據(jù)結(jié)果做出響應(yīng)；

數(shù)據(jù)線，用于連接紅外圖像采集裝置和中央處理單元。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于紅外圖像的零值絕緣子自動檢測裝置，其特征在于，所述中央處理單元采用工控機。