[發(fā)明專利]一種提取直線塔絕緣子串的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN108665468B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 黃力;覃喬;唐波
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/45;G06T7/90;G06T5/00;G06T5/40;G06T7/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

一種基于降維灰度紋理?形狀矩陣提取直線塔絕緣子串的裝置及方法，包括以下模塊：樣本存儲模塊，用于存儲各種型號絕緣子片的圖像；無人機航拍模塊，用于獲得超高壓輸電線路上的直線塔絕緣子串彩色圖像，邊緣檢測模塊，用于對預處理后的圖像進行邊緣檢測，生成初次處理圖片；航拍圖像細分模塊，計算出每張小圖片在能量、對比度、相關性、均勻度的值；通信對比模塊，相應角度下對比地面樣本庫內的參考值與無人機航拍的實際值；絕緣子串定位模塊，得到最終提取的直線塔絕緣子串圖像。本發(fā)明能準確提取無人機航拍圖像中超高壓輸電線路上的直線塔絕緣子串，為判斷直線塔絕緣子串是否完整和識別絕緣子盤面是否存在缺陷打下技術基礎。

技術領域

本發(fā)明涉及無人機的技術領域，具體涉及一種應用于電力行業(yè)上的一種基于降維灰度紋理-形狀矩陣提取直線塔絕緣子串的裝置及方法。

背景技術

在我國的超高壓輸電線路維護中，絕緣子串性能不良是出現(xiàn)事故的重要原因，因絕緣子串斷裂引起事故目前成為電力系統(tǒng)最大的禍害。在電網設備上的絕緣子串由于長期暴露在自然環(huán)境下，服役期長后容易出現(xiàn)裂縫，污閃和爆裂等現(xiàn)象，這會嚴重影響電力系統(tǒng)的正常運行。

目前國內外高壓輸變電線路桿塔上的絕緣子串的缺陷檢測主要通過采集圖像后，采用傳統(tǒng)的人工肉眼觀察的方法。人工檢測具有很強的主觀性，其檢測率也會因人而異，影響了缺陷識別的效率。若及時地掌握服役中絕緣子串的運行狀態(tài)，將會大大減少或避免電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。傳統(tǒng)的檢查絕緣子串運行狀態(tài)的方法是定期停電或帶電人工檢測，這些檢測任務不僅需要人力高空作業(yè)，而且高空作業(yè)中存在的高空、高壓、高溫的現(xiàn)實條件是需要花費精力考慮的。

因此，輸電線路維護采用無人機代替人工巡視，應用數字圖像處理和模式識別的裝置提取出絕緣子串圖像，是現(xiàn)代化、智能化電網的迫切要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于降維灰度紋理-形狀矩陣提取直線塔絕緣子串的裝置及方法，能夠使無人機在巡視輸電線路中，由其自帶的攝影裝置航拍到一系列直線塔的絕緣子串圖像，然后通過降維灰度紋理-形狀矩陣定位，提取出圖像中直線塔的絕緣子串圖像，為下一步判斷直線塔的絕緣子串性能的好壞打下技術基礎。

本發(fā)明采取的技術方案為：

一種基于降維灰度紋理-形狀矩陣提取直線塔絕緣子串的裝置，包括以下模塊：

樣本存儲模塊，用于存儲各種型號絕緣子片的圖像，每張圖像都有第一象限內大小橢圓邊緣點連線在0°、30°、45°、60°、90°下能量、對比度、相關性、均勻度的值，并分配四個特征值一定的權值，生成一個參考值；

無人機航拍模塊，用于獲得超高壓輸電線路上的直線塔絕緣子串彩色圖像，并具備預處理功能；

邊緣檢測模塊，用于對預處理后的圖像進行邊緣檢測，檢測出來的邊緣線若是連接成一個矩形的則保留，把邊緣線的位置標記，并顯示到預處理后的圖像中，去除未標記的圖案，生成初次處理圖片；

航拍圖像細分模塊，把初次處理圖片分割成一塊塊小圖片，同樣把每張小圖片同樣本庫里一樣用兩個橢圓處理，計算出每張小圖片在第一象限0°、30°、45°、60°、90°下能量、對比度、相關性、均勻度的值，并分配四個特征值一定的權值，得到第一象限0°、 30°、45°、60°、90°下各一個實際值；

通信對比模塊，相應角度下對比地面樣本庫內的參考值與無人機航拍的實際值，兩者差距若在一定閾值范圍內，則認為找到了航拍圖像中絕緣子串的實際位置，把該位置標記；

絕緣子串定位模塊，把標記的位置生成一幅二值圖像，與原初次處理圖像點乘，得到最終提取的直線塔絕緣子串圖像。

本發(fā)明一種基于降維灰度紋理-形狀矩陣提取直線塔絕緣子串的裝置及方法，能準確提取無人機航拍圖像中超高壓輸電線路上的直線塔絕緣子串，為判斷直線塔絕緣子串是否完整和識別絕緣子盤面是否存在缺陷打下技術基礎。

附圖說明